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全光谱光源技术的发展趋势

发表日期:2018-10-02 文章编辑: 浏览次数:1653

随着人们生活水平的日益提高,对照明的要求,已从单纯的环保节能逐渐转向对健康舒适的追求。受此影响,LED照明企业也从之前的主推节能环保,转而开始以适应消费者心理和生理健康需求为目标,主打“健康照明”牌。显色指数受追捧而说到LED照明的“健康”指数,业内人士提及最多的便是产品的显色性,所谓的显色性,简单的说,就是光源对物体的色彩还原

全光谱光源

而说到LED照明的“健康”指数,业内人士提及最多的便是产品的显色性,所谓的显色性,简单的说,就是光源对物体的色彩还原能力。通常来讲,显色指数越高,说明光源的显色性越好,对物体的色彩还原能力也越强。


光源的显色品质很大程度上由光谱决定。“相同光色的光源会由相异的光谱组成,光谱组成较广的光源可提供较佳的显色品质,当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时,会使颜色产生明显色差,而色差程度愈大,光源对该色的显色性愈差。

目前业内使用的暖色调闪光灯欠缺红色,而晶科电子用一个暖色调的闪光灯来补充红色调方面的色彩,可以让RGB三种颜色的还原能力都可以达到满意的需求。可使用1500mA以上的脉冲电驱动瞬间输出亮度可达380lm以上,并可实现超薄、超小尺寸封装,将为各种应用闪光灯的数码产品、智能交通系统提供一款高效、高品质的产品。


众所周知,要提升LED产品光品质以及显色性,LED荧光粉起到关键性的作用,业内认为,通过荧光粉技术创新来提高LED封装器件光效、改善光色品质,以及降低封装成本是LED荧光粉技术发展的永恒主题。


据了解,此前的白光LED的主流方案是在蓝光GaN基LED芯片上涂敷传统的黄色荧光粉,该方案的发射光谱主要为黄绿光,由于红光成分较少,导致最终封装的白光LED显色指数较低(<80)。


荧光粉企业包括科恒股份、有研稀土等,均认为获得光谱成分均衡的全色LED荧光粉将成为业内追求的更高目标,而业内也纷纷将全光谱荧光粉研发作为其技术升级产品。


为了解决显色指数较低这一问题,业内提出绿色和红色荧光粉混合的方案替代黄色荧光粉方案,不过该方案虽然提高了显色指数,却存在着不同荧光粉之间的再吸收问题,影响白光LED的流明效率。


同时,不同荧光粉还存在发光温度特性和老化特性不一致的问题,导致白光LED的色彩随温度和使用时间出现漂移。


由于普通荧光粉在蓝光激发下发射出绿光,光谱中缺少长波成分,不能合成单一白光,针对这一问题,必须采用调控基质阳离子组分、氮化技术、掺杂技术等方法,引入长波发射中心,才能实现全光谱发射。即蓝光强度被抑制,红色光谱得到补偿,使光谱更连续。


之所以要降低蓝光光强,是因为蓝光对人的生理和心理健康存在较大的危害,尤其是室内照明领域,推出全光谱的封装模式已迫在眉睫。荧光粉方面可采用氮化技术,通过由绿光中心向红光中心的能量传递之后,实现红、绿全光谱发射。


尽管目前在业内实现高显色指数LED白光的主流方法是通过改变荧光粉材质,增加红光激发的红粉,但这种方法虽提高了显色性,但红粉受激发光谱及温度的影响很大,在产品使用过程中散发的热量使得LED白光的红白光谱特性发生改变。


而这种改变带来的直接后果一般体现为色温变化和显色性随着产品点亮时间的增长而降低,然而激发效率变弱带来的光效下降也随之产生。因此,在顾及显色性之后,光效却很难保证。


在LED光谱中蓝光特别高,而青色、绿色部分却缺少波段,要做全光谱光源,必须通过荧光粉技术弥补这一缺失的部分。目前并没有很好的方案能做好全光谱光源,因为青色光部分离蓝光太近了,波长太小,如果用蓝光LED去激发青色荧光粉,会导致转换效率降低,以及使整个LED产品的光效降低,反而得不偿失。


就目前情况而言,全光谱肯定做不到的,因为光谱里面180到190这一波段是没有这种光的,目前公司也正在开发这块LED光谱,以期为未来做好全光谱荧光粉布局。


全光谱的光源适合在室内照明、特种照明等一些显色指数和光品质较高的领域;不过对于全光谱荧光粉未来的技术发展,目前还处在概念阶段,未来到底能不能同时解决好光效、显色性、稳定性还有待观察。

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