A tecnulugia LED à spettru cumpletu hè diventata una parola di moda in l'ultimi anni, soprattuttu quandu si tratta di emulà a luce naturale di u sole è di migliurà a qualità di a luce. In questu articulu, andemu in u mondu di i LED à spettru cumpletu, cumu si sò ghjunti, cumu sò fatti, è induve sò usati. Parleremu di cumu pudete ottene LED à spettru cumpletu cù diverse combinazioni di chip è fosforu, e sfide di fà elli, è cumu si prisentanu in prudutti cum'è lampade di scrivania, illuminazione industriale, è ancu luci di crescita di e piante. Infine, risponderemu à a quistione: "Avete veramente bisognu di illuminazione à spettru cumpletu?" è "Cumu pò illuminazione à spettru cumpletu vi benefiziu in u vostru ambiente?"
A Definizione di LED "Full-Spectrum".
Quandu parlemu di i populari LED "full-spectrum" oghje, hè impurtante chjarificà ciò chì significa "full-spectrum". U veru "spettru cumpletu" si riferisce à a luce emessa da una fonte chì copre u spettru tutale da l'ultraviolet (UV), a luce visibile, à l'infrared (IR), mimiting the full spectrum of sunlight (cum'è mostra in Figura 1).
Questu hè u "spettru cumpletu" più cumpletu chì si trova in a natura. Tuttavia, u LED "full-spectrum" chì a maiò parte di a ghjente parla oghje hè una definizione più stretta. In u cuntestu LED, "spettru cumpletu" si riferisce à a luce emessa in a gamma di luce visibile chì s'assumiglia assai à u spettru di u sole in quella stessa gamma (cum'è mostra in a Figura 2).
E parti ultraviolette è infrared sò escluse, principalmente per fà LED di spettru cumpletu più fattibili per a produzzione di massa. L'aggiunta di UV è IR complicà tuttu u sistema di imballaggio è l'applicazione, rendendu a produzzione à grande scala è l'usu praticu quasi impussibile. Ancu cù solu u spettru visibile inclusu, ùn hè micca faciule per ottene LED di spettru cumpletu. Per esempiu, per ottene un altu indice de rendu des couleurs (CRI) vicinu à 100, parechje cumpagnie pugnanu per migliurà u CRI da 96 à 98, per ùn dì micca di ottene 99 o più altu.
Figura 1: Spettru tutale di u sole (280nm-4000nm)
Figura 2: Spettru di a luce di u sole in a gamma visibile (380nm-780nm)
Cumu uttene LED à spettru cumpletu
In teoria, ci sò dui modi principali per ottene LED di spettru cumpletu: unu hè cù chips è l'altru hè cù fosfori. Nantu à u chip, ci sò dui modi principali: unu hè u chip chì excita u fosforu, è l'altru hè aduprà u chip solu senza fosforu. In u latu di fosforu, avete bisognu di cunghjuntà i fosfori cù u chip, è avete bisognu di selezziunà diverse lunghezze d'onda di emissione è eccitazione per a cumminazione. In totale, ci sò quattru modi principali per ottene LED à spettru cumpletu:
1. Single-band Blue Chip Fosfori Eccitanti
Stu metudu hè simile à l'imballaggio LED ordinariu, ma parechji fosfori sò aghjuntu (per esempiu, verde, giallu, rossu, o ancu aranciu, cian, blu). Ancu s'ellu pò pruduce luce vicinu à u spettru cumpletu, ci hè sempre un piccu di luce blu prominente. Inoltre, l'efficienza di fosfori cum'è cian è blu hè relativamente bassu, è a luce in a gamma 470-510nm pò esse mancante.
2. Dual-band o Triple-band Blue Chip Fosfori Eccitanti
Stu metudu migliurà l'approcciu di una sola banda utilizendu un chip blu a doppia banda o tripla banda per eccitare i fosfori in diverse lunghezze d'onda. I chips dual-band usanu tipicamente dui intervalli: 430-450nm è 460-480nm, mentre chì i chips triple-band usanu trè: 430-440nm, 440-460nm è 460-480nm. Questu permette più flessibilità in l'accoppiamentu di i chips cù i fosfori per accuncià megliu u spettru di u sole (cum'è mostra in Figura 3). Cù questu approcciu, CRI pò esse più di 98. In ogni casu, stu metudu esige una larga varietà di fosfori, chì facenu più difficiuli di assicurà a coherenza è a stabilità durante a produzzione di massa.
Figura 3: Spettru di LED à spettru cumpletu di luce blu a doppia banda è tripla banda (per riferimentu)
3. UV Chip Fosfori Eccitanti
Stu metudu hà una efficienza luminosa più bassa. U mutivu principale hè chì a maiò parte di i fosfori dispunibuli in u cummerciu sò pensati per travaglià cù chips blu, micca chips UV, perchè a so efficienza di eccitazione hè assai più bassa in a gamma UV. Inoltre, i chip UV tipicamente varienu da 385-405nm, chì anu ancu una efficienza più bassa. Ancu s'è i chips UV ponu imitare più strettamente u spettru di u sole è evità a presenza di luce blu di lunghezza d'onda curta (cum'è mostra in a Figura 4), stu metudu hà svantaghji. Per esempiu, i chips UV causanu una degradazione più significativa di fosfori cù u tempu, risultatu in cambiamenti di culore è prublemi di temperatura di culore. A luce UV dannu ancu i materiali organici cum'è l'incapsulanti, riducendu u A durata di a vita di u LED.
Figura 4: Spettru di LED UV full-spectrum (per riferimentu)
4. Metudu di cumminazzioni multi-chip
Stu metudu combina chips chì emettenu luce blu, cian, verde, gialla è rossa per ottene un spettru cumpletu. Mentre chì questu pò travaglià in teoria, hè menu cumunimenti utilizatu per parechje sfide. Per unu, i chips emettenu luce cù larghezze di banda strette, chì facenu difficiule di ottene u spettru più largu chì i fosfori furnisce. Inoltre, l'efficienza di diversi chips di culore varieghja assai, facendu sfida à equilibrà a pruduzzioni di luce. À u tempu, i cambiamenti di culore è i cambiamenti di temperatura pò ancu accade per via di e diverse tassi di degradazione di chips.
Per furnisce un paragone più chjaru, a seguente tabella riassume i quattru metudi di ottene LED di spettru cumpletu:
| Appruntera | Efficiency | CRI | Tiuccia | Difficultà di imballaggio | Rendimentu generale | Tipu di Metudu |
| Fosfori eccitanti Blue Chip a banda unica | High | mudarata | Low | Low | Bene | Chip eccita i fosfori |
| Fosfori Eccitanti Blue Chip Dual/Triple-band | High | High | mudarata | mudarata | Assai bonu | Chip eccita i fosfori |
| Fosfori eccitanti di chip UV | Low | High | High | Low | poviru | Chip eccita i fosfori |
| Combinazione multi-chip | Low | High | High | Low | poviru | Chip (pò aghjunghje fosfori) |
Applicazioni di LED Full-Spectrum
Avà chì avemu coperto i metudi per ottene LED à spettru cumpletu, cumu pudemu applicà in modu efficace? Una considerazione chjave hè a temperatura di u culore. A luce di u sole cambia in tuttu u ghjornu è in e stagioni. Per esempiu, u temperatura di u culore à l'alba hè intornu à 2000K, à meziornu hè intornu à 5000K, è à u tramontu hè circa 2300K. Per quessa, i LED à spettru cumpletu anu da esse disignati per imite u spettru di u sole currispundente à e diverse temperature di culore, chì ponu esse realizati cù i metudi descritti sopra.
Basatu nantu à a spiegazione sopra, i LED à spettru cumpletu ponu esse aduprati in quasi ogni attellu di illuminazione standard, cum'è l'illuminazione domestica, illuminazione esterna, illuminazione industriale, lampade da scrivania, strisce di led à spettru cumpletu e ancu illuminazione di a pianta. L'applicazioni specifiche dipendenu largamente da u prezzu è l'accettazione di i cunsumatori. Attualmente, i lampi di scrivania sò l'appiecazione più cumuna, spessu cummercializati cum'è luce blu bassa, prutezzione di l'ochji è regulabile in temperatura di culore. Questi lampi sò prezzu più altu di i lampi standard. A paraguni trà i normi naziunali chinesi è i requisiti CRI di "certificazione full-spectrum" hè mostratu in a Tabella 2. Cum'è vistu in a tavula, u standard naziunale cinese per lampade di scrivania pò esse facilmente scontru da fonti di luce LED ordinarie, mentre chì u spettru sanu. a certificazione richiede prestazioni più avanzate.
Tabella 2: Comparazione CRI per lampade di scrivania
| Standard | Certificazione Full-Spectrum |
| Numeru standard è nome | GB/T 9473-2022 "Requisiti di prestazione per lampade di lettura è scrittura" |
| Requisiti CRI | CRI generale: Ra ≥ 80 |
| CRI speciale: R9 > 0 |
cunchiusioni
Basatu annantu à l'intruduzioni di sopra à a tecnulugia LED à spettru cumpletu, noi, cum'è prufessiunali di l'industria, avemu bisognu di pensà: L'attuale fonte di luce "a spettru cumpletu" hè qualcosa chì a ghjente hà veramente bisognu? Per piacè sentite liberu di missaghju mi o lasciate cumenti per più discussioni!
