Teknologi LED spektrum penuh telah menjadi bualan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terutamanya apabila ia datang untuk meniru cahaya matahari semula jadi dan meningkatkan kualiti cahaya. Dalam artikel ini, kita akan menyelami dunia LED spektrum penuh, cara ia terhasil, cara ia dibuat dan tempat ia digunakan. Kami akan bercakap tentang cara anda boleh mencapai LED spektrum penuh dengan kombinasi cip dan fosfor yang berbeza, cabaran untuk membuatnya dan cara ia muncul dalam produk seperti lampu meja, pencahayaan perindustrian, dan juga lampu pertumbuhan tumbuhan. Akhir sekali, kami akan menjawab soalan, "Adakah anda benar-benar memerlukan pencahayaan spektrum penuh?" dan “Bagaimana boleh pencahayaan spektrum penuh memberi manfaat kepada anda dalam persekitaran anda?"
Definisi LED "Spektrum Penuh".
Apabila kita bercakap tentang LED "spektrum penuh" yang popular hari ini, adalah penting untuk menjelaskan maksud "spektrum penuh". “spektrum penuh” sebenar merujuk kepada cahaya yang dipancarkan daripada sumber yang meliputi keseluruhan spektrum daripada ultraungu (UV), cahaya boleh dilihat, kepada inframerah (IR), meniru spektrum penuh cahaya matahari (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1).
Ini adalah "spektrum penuh" paling komprehensif yang terdapat di alam semula jadi. Walau bagaimanapun, LED "spektrum penuh" kebanyakan orang bercakap tentang hari ini adalah definisi yang lebih sempit. Dalam konteks LED, "spektrum penuh" merujuk kepada cahaya yang dipancarkan dalam julat cahaya yang boleh dilihat yang hampir menyerupai spektrum cahaya matahari dalam julat yang sama (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2).
Bahagian ultraviolet dan inframerah dikecualikan, terutamanya untuk menjadikan LED spektrum penuh lebih sesuai untuk pengeluaran besar-besaran. Menambah UV dan IR akan merumitkan keseluruhan sistem pembungkusan dan aplikasi, menjadikan pengeluaran berskala besar dan penggunaan praktikal hampir mustahil. Walaupun dengan hanya spektrum yang boleh dilihat, tidak mudah untuk mencapai LED spektrum penuh. Sebagai contoh, untuk mencapai yang tinggi indeks pemaparan warna (CRI) hampir 100, banyak syarikat bergelut untuk meningkatkan CRI daripada 96 kepada 98, apatah lagi mencapai 99 atau lebih tinggi.
Rajah 1: Spektrum penuh cahaya matahari (280nm-4000nm)
Rajah 2: Spektrum cahaya matahari dalam julat yang boleh dilihat (380nm-780nm)
Cara Mencapai LED Spektrum Penuh
Secara teori, terdapat dua cara utama untuk mencapai LED spektrum penuh: satu adalah dengan menggunakan cip dan satu lagi adalah dengan menggunakan fosfor. Di bahagian cip, terdapat dua cara utama: satu ialah cip mengujakan fosfor, dan satu lagi menggunakan cip sahaja tanpa fosfor. Di bahagian fosfor, anda perlu memasangkan fosfor dengan cip, dan anda perlu memilih panjang gelombang pelepasan dan pengujaan yang berbeza untuk gabungan. Secara keseluruhan, terdapat empat cara utama untuk mencapai LED spektrum penuh:
1. Fosfor Menarik Blue Chip jalur tunggal
Kaedah ini adalah serupa dengan pembungkusan LED biasa, tetapi pelbagai fosfor ditambah (cth, hijau, kuning, merah, atau oren, cyan, biru). Walaupun ini boleh menghasilkan cahaya hampir dengan spektrum penuh, masih terdapat puncak cahaya biru yang menonjol. Tambahan pula, kecekapan fosfor seperti cyan dan biru adalah agak rendah, dan cahaya dalam julat 470-510nm mungkin hilang.
2. Dual-band atau Triple-band Blue Chip Serpihan Phosphors
Kaedah ini menambah baik pada pendekatan jalur tunggal dengan menggunakan cip biru dwi-jalur atau triple-jalur untuk merangsang fosfor merentasi panjang gelombang yang berbeza. Cip dwi-jalur biasanya menggunakan dua julat: 430-450nm dan 460-480nm, manakala cip triple-band menggunakan tiga: 430-440nm, 440-460nm dan 460-480nm. Ini membolehkan lebih fleksibiliti dalam memasangkan cip dengan fosfor agar lebih sepadan dengan spektrum cahaya matahari (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3). Dengan pendekatan ini, CRI boleh melebihi 98. Walau bagaimanapun, kaedah ini memerlukan pelbagai jenis fosfor, menjadikannya lebih sukar untuk memastikan konsistensi dan kestabilan semasa pengeluaran besar-besaran.
Rajah 3: Spektrum LED spektrum penuh cahaya biru dwi-jalur dan triple-jalur (untuk rujukan)
3. Fosfor Menarik Cip UV
Kaedah ini mempunyai kecekapan cahaya yang lebih rendah. Sebab utama ialah kebanyakan fosfor yang tersedia secara komersil direka untuk berfungsi dengan cip biru, bukan cip UV, jadi kecekapan pengujaannya jauh lebih rendah dalam julat UV. Selain itu, cip UV biasanya berkisar antara 385-405nm, yang juga mempunyai kecekapan yang lebih rendah. Walaupun cip UV boleh meniru lebih dekat spektrum cahaya matahari dan mengelakkan kehadiran cahaya biru panjang gelombang pendek (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4), kaedah ini mempunyai kelemahan. Sebagai contoh, cip UV menyebabkan kemerosotan fosfor yang lebih ketara dari semasa ke semasa, mengakibatkan perubahan warna dan isu suhu warna. Cahaya UV juga merosakkan bahan organik seperti enkapsulan, mengurangkan Jangka hayat LED.
Rajah 4: Spektrum LED spektrum penuh UV (untuk rujukan)
4. Kaedah Gabungan Pelbagai cip
Kaedah ini menggabungkan cip yang memancarkan cahaya biru, cyan, hijau, kuning dan merah untuk mencapai spektrum penuh. Walaupun ini boleh berfungsi secara teori, ia kurang biasa digunakan kerana beberapa cabaran. Untuk satu, cip memancarkan cahaya dengan lebar jalur yang sempit, menjadikannya sukar untuk mencapai spektrum yang lebih luas yang disediakan oleh fosfor. Selain itu, kecekapan cip berwarna berbeza sangat berbeza, menjadikannya mencabar untuk mengimbangi output cahaya. Dari masa ke masa, peralihan warna dan perubahan suhu juga mungkin berlaku disebabkan oleh kadar degradasi cip yang berbeza.
Untuk memberikan perbandingan yang lebih jelas, jadual berikut meringkaskan empat kaedah untuk mencapai LED spektrum penuh:
| kaedah | Kecekapan | Cri | kos | Kesukaran Pembungkusan | Pencapaian keseluruhan | Jenis Kaedah |
| Fosfor Menarik Blue Chip jalur tunggal | Tinggi | Sederhana | Rendah | Rendah | Baik | Cip Mengujakan Fosfor |
| Fosfor Menarik Blue Chip Dual/Triple-band | Tinggi | Tinggi | Sederhana | Sederhana | sangat baik | Cip Mengujakan Fosfor |
| Fosfor Menarik Cip UV | Rendah | Tinggi | Tinggi | Rendah | miskin | Cip Mengujakan Fosfor |
| Gabungan berbilang cip | Rendah | Tinggi | Tinggi | Rendah | miskin | Cip (Boleh Tambah Fosfor) |
Aplikasi LED Spektrum Penuh
Sekarang kita telah membincangkan kaedah untuk mencapai LED spektrum penuh, bagaimanakah kita boleh menggunakannya dengan berkesan? Satu pertimbangan utama ialah suhu warna. Cahaya matahari berubah sepanjang hari dan merentas musim. Sebagai contoh, yang suhu warna pada waktu matahari terbit sekitar 2000K, pada tengah hari sekitar 5000K, dan pada waktu matahari terbenam kira-kira 2300K. Oleh itu, LED spektrum penuh perlu direka bentuk untuk meniru spektrum cahaya matahari yang sepadan pada suhu warna yang berbeza, yang boleh dicapai menggunakan kaedah yang diterangkan di atas.
Berdasarkan penjelasan di atas, LED spektrum penuh boleh digunakan dalam hampir mana-mana lekapan lampu standard, seperti pencahayaan isi rumah, pencahayaan luaran, lampu industri, lampu meja, jalur dipimpin spektrum penuh dan malah pencahayaan tumbuhan. Aplikasi khusus bergantung pada harga dan penerimaan pengguna. Pada masa ini, lampu meja ialah aplikasi yang paling biasa, selalunya dipasarkan sebagai cahaya biru rendah, pelindung mata dan boleh laras suhu warna. Harga lampu ini lebih tinggi daripada lampu standard. Perbandingan antara piawaian kebangsaan China dan keperluan CRI "pensijilan spektrum penuh" ditunjukkan dalam Jadual 2. Seperti yang dilihat dalam jadual, standard kebangsaan China untuk lampu meja boleh dipenuhi dengan mudah oleh sumber cahaya LED biasa, manakala spektrum penuh pensijilan memerlukan prestasi yang lebih maju.
Jadual 2: Perbandingan CRI untuk Lampu Meja
| Standard | Pensijilan Spektrum Penuh |
| Nombor & Nama Standard | GB/T 9473-2022 “Keperluan Prestasi untuk Lampu Membaca dan Menulis” |
| Keperluan CRI | CRI am: Ra ≥ 80 |
| CRI Khas: R9 > 0 |
Kesimpulan
Berdasarkan pengenalan di atas kepada teknologi LED spektrum penuh, kami, sebagai profesional industri, perlu memikirkan: Adakah sumber cahaya "spektrum penuh" semasa sesuatu yang sangat diperlukan oleh orang ramai? Sila berasa bebas untuk mesej saya atau tinggalkan komen untuk perbincangan lanjut!
