光源器件创新方向(全光谱技术、健康照明)及趋势展望(2)
来源:互联网    作者:佚名    发布时间:2019-02-19 12:23
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  美国SORRA公司率先推出全光谱光源产品,采用GaN衬底生长制作紫光LED芯片,激发红绿蓝三种荧光粉将紫光转换为白光,包含了400-700nm的可见光谱,CRI95和R9大于90,对含400-480nm激发的光亮剂物体有亮白效果。近期,日本丰田合成及首尔半导体公司也通过类似的紫光或低波长蓝光激发荧光粉转换方式,相应推出全光谱白光系列光源,比如,在200mA驱动下,5000K色温LED光效达110lm/W,实现了与自然光较接近的光谱(图4),准确地呈现物体在自然光中的颜色和结构,这种全光谱白光实现方式近期引起了商业照明的关注。

  此外,市场上实现高品质白光的另一条技术路线是在模拟太阳光的连续光谱的同时,尽量降低对人眼有害的UV和高能量蓝光光谱,在实现高显色指数的同时,不明显牺牲流明效率;在保证使用新型荧光材料的信赖性的同时,不增加材料及制造成本。比如易美芯光2017年广州光亚展推出的采用蓝光激发多种荧光粉实现类太阳光的全光谱系列产品。此类全光谱LED光源正是基于以上几点考虑,兼顾光效、光品质、成本及健康照明应运而生的产品。采用特定波长蓝光LED芯片激发红、绿、青色等多种荧光粉,实现光谱可调的白光光源。通过优化芯片波长和功率,及与荧光材料吸收及释放波谱的配方,大幅提高照明LED光源的光谱连续性、色饱和度、显色指数,同时通过青色荧光粉对蓝光的吸收,甚至实现二次转光,有效降低蓝光占比。许多LED封装公司也在加快开发蓝光激发的全光谱照明LED光源,近期朗明纳斯、宇极芯光、瑞丰、聚飞等也相继推出相应产品。

  依托不断研发新型荧光材料与LED芯片的合理配比,优化光源光谱,同时引入智能控制系统,以实现真正意义上的健康绿色生态照明。由于照明细分应用的不同需求,光源提供商可根据光效、色彩要求、显指参数、健康指标、及成本等进行权衡和优化。比如,企业针对不同的应用领域开发出了通用全光谱悦目、护眼台灯全光谱LED(图5)、影视灯全光谱LED等不同系列产品。

  5结语

  本世纪以来,短短的的二十年时间,中国LED产业的取得了引人瞩目的成功,从一个无技术、无规模的产业,发展到今天产业链齐全、技术先进、拥有全球最大制造规模的产业。上、中、下油各环节的企业从珠三角拓展到长三角和全国各地,规模不断壮大,国际竞争力不断得到提升。随着产业链竞争力增强,LED器件封装格局也在改变,近年来国内制造商的进取精神发挥到极致,无论是芯片还是封装产业,都在大肆扩产,产线以数十数百的单位扩张,而国际厂商在过去几年基本上没有扩产。

  在生产技术和设备方面,LED封装制造产线也已经鸟枪换炮了,目前的LED封装制造产线,大部分工艺都实现了自动化,并不断向着智能化互联自控技术发展。在封装结构上,从开始的引线框架式封装到多芯片阵列组装,再到如今的DSP,倒装技术以及方兴未艾的Mini LED,封装技术仍在市场需求的推动下高速地向前发展。在器件的质量环节,随着LED光效商业化地攀过了180lm/w的高峰,人们逐步将关注重点从器件的光效转到更高要求的光色要求,在关注节能的同时更希望满足健康和情调照明的要求。

  本白皮书试着从几个侧面来剖析这波澜壮阔的LED光源产业全貌,挂一漏万也好,管中窥豹也罢,只望能给企业的决策者、产品的开发者一个有益的参考,以便看清LED光源器件的发展方向,清楚目前各环节一国外最高技术的差距,明白人们对照明产品的深层次需求,促进我国的LED创业发展。

  悦目系列:具有还原物体颜色真实生动的特性,综合考虑了高显色性/低高能蓝光/高光效/低成本的各项指标,为通用型98显指LED,适合应用于商照/教育/医疗/艺术展厅/家居等。

  全光谱护眼台灯系列:着重考虑到成长发育的孩子眼睛结构及对光的透过率、敏感性和成人的不同,承受蓝光的能力相对较弱,对于使用时间较长、使用距离近及具有的照度需求的台灯,需要关注高能蓝光成分对视网膜可能造成的损伤。如图5所示,通过LED光源的独特设计,在高显指悦目系列基础上,进一步降低短波高能蓝光占比,同时保障高波段蓝光的比分以促进工作积极性及专注性,提高学习及工作效率。

  全光谱影视灯系列:除具有较高的显色性外,满足R1-R15全部大于90的挑战,具有极佳的保真及色饱和度;较高的电视照明一致性指数(TICL=99)使得电视摄像、摄影机输出端画面的色彩真实清晰生动。

  全光谱技术不限于某种特定的封装形式,可根据不同的应用需求封装成SMD、COB、Flash、DOB等模组产品,为高品质照明生活提供多样灵活的LED灯珠与解决方案。

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