ЛЕД технологија пуног спектра постала је популарна реч последњих година, посебно када је у питању емулација природне сунчеве светлости и побољшање квалитета светлости. У овом чланку ћемо заронити у свет ЛЕД диода пуног спектра, како су настале, како се праве и где се користе. Причаћемо о томе како можете да постигнете ЛЕД диоде пуног спектра са различитим комбинацијама чипова и фосфора, изазовима њиховог прављења и како се појављују у производима као што су столне лампе, индустријско осветљење, па чак и светла за раст биљака. На крају, одговорићемо на питање: „Да ли вам је заиста потребно осветљење пуног спектра?“ и „Како може осветљење пуног спектра да ти користиш у свом окружењу?"
Дефиниција ЛЕД диода „пуног спектра“.
Када говоримо о популарним ЛЕД диодама „пуног спектра“ данас, важно је разјаснити шта значи „пуног спектра“. Прави „пун спектар“ односи се на светлост која се емитује из извора који покрива цео спектар од ултраљубичастог (УВ), видљиве светлости, до инфрацрвене (ИР), имитирајући цео спектар сунчеве светлости (као што је приказано на слици 1).
Ово је најсвеобухватнији „пун спектар“ који се налази у природи. Међутим, ЛЕД диода „пуног спектра“ о којој већина људи данас говори је ужа дефиниција. У контексту ЛЕД диода, „пун спектар“ се односи на светлост која се емитује унутар опсега видљиве светлости која је веома слична спектру сунчеве светлости у том истом опсегу (као што је приказано на слици 2).
Ултраљубичасти и инфрацрвени делови су искључени, углавном да би ЛЕД диоде пуног спектра биле изводљивије за масовну производњу. Додавање УВ и ИР би закомпликовало цео систем паковања и примену, чинећи производњу великих размера и практичну употребу готово немогућим. Чак и са укљученим само видљивим спектром, није лако постићи ЛЕД диоде пуног спектра. На пример, за постизање високог индекс приказивања боја (ЦРИ) близу 100, многе компаније се боре да побољшају ЦРИ са 96 на 98, а камоли да постигну 99 или више.
Слика 1: Пун спектар сунчеве светлости (280нм-4000нм)
Слика 2: Спектар сунчеве светлости у видљивом опсегу (380нм-780нм)
Како постићи ЛЕД диоде пуног спектра
У теорији, постоје два главна начина за постизање ЛЕД диода пуног спектра: један је коришћењем чипова, а други коришћењем фосфора. На страни чипа, постоје два главна начина: један је чип који побуђује фосфор, а други користи само чип без фосфора. На страни фосфора, потребно је да упарите фосфоре са чипом и морате да изаберете различите таласне дужине емисије и побуде за комбинацију. Укупно, постоје четири главна начина да се постигне ЛЕД диода пуног спектра:
1. Једнопојасни Блуе Цхип Екцитинг Пхоспхорс
Ова метода је слична обичној ЛЕД амбалажи, али се додаје више фосфора (нпр. зелени, жути, црвени или чак наранџасти, цијан, плави). Иако ово може произвести светлост близу пуног спектра, још увек постоји истакнути врх плаве светлости. Штавише, ефикасност фосфора као што су цијан и плава је релативно ниска, а светлост у опсегу 470-510 нм може недостајати.
2. Двопојасни или тропојасни Блуе Цхип Екцитинг Пхоспхорс
Овај метод побољшава једнопојасни приступ коришћењем двопојасног или тропојасног плавог чипа за побуђивање фосфора на различитим таласним дужинама. Двопојасни чипови обично користе два опсега: 430-450нм и 460-480нм, док тропојасни чипови користе три: 430-440нм, 440-460нм и 460-480нм. Ово омогућава већу флексибилност у упаривању чипова са фосфором како би се боље ускладио са спектром сунчеве светлости (као што је приказано на слици 3). Са овим приступом, ЦРИ може премашити 98. Међутим, овај метод захтева широк спектар фосфора, што отежава осигуравање конзистентности и стабилности током масовне производње.
Слика 3: Спектар двопојасних и тропојасних ЛЕД диода пуног спектра плаве светлости (за референцу)
3. Узбудљиви фосфори са УВ чипом
Ова метода има мању светлосну ефикасност. Главни разлог је тај што је већина комерцијално доступних фосфора дизајнирана да ради са плавим чиповима, а не УВ чиповима, тако да је њихова ефикасност побуде много нижа у УВ опсегу. Поред тога, УВ чипови се обично крећу од 385-405 нм, који такође имају нижу ефикасност. Иако УВ чипови могу боље да опонашају спектар сунчеве светлости и избегну присуство плаве светлости кратких таласа (као што је приказано на слици 4), овај метод има недостатке. На пример, УВ чипови изазивају значајнију деградацију фосфора током времена, што доводи до промене боје и проблема са температуром боје. УВ светло такође оштећује органске материјале као што су инкапсуланти, смањујући Животни век ЛЕД-а.
Слика 4: Спектар УВ ЛЕД диода пуног спектра (за референцу)
4. Метод комбинације више чипова
Овај метод комбинује чипове који емитују плаво, цијан, зелено, жуто и црвено светло да би се постигао пун спектар. Иако ово може да функционише у теорији, ређе се користи због неколико изазова. Као прво, чипови емитују светлост са уским пропусним опсегом, што отежава постизање ширег спектра који пружају фосфори. Поред тога, ефикасност чипова различитих боја увелико варира, што чини изазовом балансирање излазне светлости. Временом се такође могу појавити промене боје и промене температуре због различитих стопа деградације чипова.
Да бисмо пружили јасније поређење, следећа табела сумира четири метода за постизање ЛЕД диода пуног спектра:
| Метод | Ефикасност | ЦРИ | трошак | Потешкоће са паковањем | Укупне перформансе | Врста методе |
| Једнопојасни Блуе Цхип Екцитинг Пхоспхорс | висок | Умерена | низак | низак | добро | Чип узбуђује фосфор |
| Дуал/тро-банд Блуе Цхип Екцитинг Пхоспхорс | висок | висок | Умерена | Умерена | vrlo добро | Чип узбуђује фосфор |
| УВ чип узбудљиви фосфори | низак | висок | висок | низак | слаб | Чип узбуђује фосфор |
| Комбинација са више чипова | низак | висок | висок | низак | слаб | Чип (може додати фосфор) |
Примене ЛЕД диода пуног спектра
Сада када смо покрили методе за постизање ЛЕД диода пуног спектра, како их можемо ефикасно применити? Једна од кључних ствари је температура боје. Сунчева светлост се мења током дана и током годишњих доба. На пример, тхе Температура боје при изласку сунца је око 2000К, у подне је око 5000К, а при заласку је око 2300К. Због тога ЛЕД диоде пуног спектра морају бити дизајниране да опонашају одговарајући спектар сунчеве светлости при различитим температурама боје, што се може постићи коришћењем метода описаних изнад.
На основу горњег објашњења, ЛЕД диоде пуног спектра могу се користити у скоро свим стандардним расвјетним уређајима, као што су кућна расвјета, оутдоор лигхтинг, индустријско осветљење, столне лампе, ЛЕД траке пуног спектра па чак и биљно осветљење. Специфичне примене у великој мери зависе од цене и прихватања потрошача. Тренутно, столне лампе су најчешћа примена, често се продају као слабо плаво светло, штите очи и подесиве температуре боје. Ове лампе су цене веће од стандардних лампи. Поређење између кинеских националних стандарда и ЦРИ захтева за „сертификацију пуног спектра“ приказано је у табели 2. Као што се види у табели, кинески национални стандард за столне лампе може се лако испунити обичним ЛЕД изворима светлости, док пуни спектар сертификација захтева напредније перформансе.
Табела 2: Поређење ЦРИ за столне лампе
| стандард | Сертификација пуног спектра |
| Стандардни број и име | ГБ/Т 9473-2022 „Захтеви за перформансе лампи за читање и писање“ |
| Захтеви ЦРИ | Општи ЦРИ: Ра ≥ 80 |
| Специјални ЦРИ: Р9 > 0 |
Закључак
На основу горњег увода у ЛЕД технологију пуног спектра, ми, као професионалци у индустрији, треба да размислимо о томе: да ли је тренутни извор светлости „пуног спектра“ нешто што је људима заиста потребно? Слободно ми пошаљите поруку или оставите коментаре за даљу дискусију!
