白转色光的时代,是否会到来?

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[LV.1]①初到一灯

发表于 2018-2-1 08:09:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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# q$ ^5 r1 x, p; X2 L+ p 蓝色的海、绿色的树、五彩的花,我们生活的空间就是一个五彩斑斓的世界,有了颜色,我们的生活才会更加的丰富多彩,五彩的LED同样照亮着我们的世界,改变着我们的生活。

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9 E( Q* N! U; K" E8 A: U% O& N1 t 我们都知道,led芯片芯片由于不同的材质、不同掺杂的元素以及不同的掺杂浓度,可以制造不同颜色的LED芯片,我们只用一种颜色的芯片,能制造出不同颜色的LED产品吗?

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4 }% M D5 M3 V8 e- V 答案当然是肯定的,因为我们无所不能,答案马上揭晓:白转色光的方案,即紫光或蓝光+荧光粉的方案。

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4 u- ]/ _ T% l' O; Y 这样可以做的到吗,理论上行的通吗?我们都知道RGB三原色,通过调整三原色的配比和亮度值,就可以得到不同颜色的光,同样,不同的荧光粉经过激发也可以发射不同的波长和光谱(如下图), 选择不同的荧光粉,调整其配比,经过紫光或蓝光LED芯片的激发混光,就可以得到不同颜色光的产品。

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- P% A5 B- R/ C2 X1 s. H$ U4 f \ 三原色混光示意图 不同荧光粉受激发后的光谱示意图

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+ s! U% k: N) d" q; P 全系列EMC3030白转色光的开发
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8 n+ f3 N8 H9 m( k; {* Y EMC3030全系列白转色光

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- K+ A' W/ s- T- e* p* G 不同白转色光的光谱

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1 x2 Y$ W3 H7 M 除了上述波长,其他色光波长可以做吗,我可以很负责任的告诉你,当然可以,我们欢迎定制波长和光谱的。

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( l f" T# ?# B& i4 G# Q% S7 y' Z 有人一定会问,性能如何呢?

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; h: ?1 |& M3 F 由上图曲线来看,白转黄与单色黄光的性能相比,随着温度的升高,冷热比(105℃/25℃),单色光的亮度维持率仅为40%左右,白转黄光的维持率高达83%左右,波长与色坐标偏移,白转黄的更小,综上所述,白转黄产品热稳定更好。

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" o* a7 j% X; F4 ~6 D# k; `% d 与单色光相比,为什么白转色光的冷热比更高呢,原理如下:LED的发光原理是处于激发态的电子/空从高能级向低能级跃迁,与空穴/电子复合而发射光子,载流子的平均总寿命由辐射复合(发射光子)和非辐射复合(缺陷处产生热量)的平均寿命决定的,随着温度的升高,LED照明的晶格振动幅度增加,当原子的振动能量高于一定值时,电子从激发态跃迁到基态时,会与晶格原子交换能量,发生非辐射复合,产生热量,这种过程的几率随着温度的增加而呈指数式增加,另外,随着温度的升高,晶格震动加剧,杂质缺陷增多,导致LED照明光吸收增加,内量子效率随着温度的升高而降低,导致芯片的发光强度降低。白转色光采用蓝光LED芯片,外延材质为GaInN,而单色光芯片外延材质为AlGaInP,由于外延材质的不同,与材质GaInN相比,AlGaInP晶格振动、杂质缺陷等,随着温度的升高,更加敏感,随着温度的升高,内量子效率降低的幅度更高,发光强度更低。因而白转色光产品的冷热态,光通量的维持率更高,热稳定更好。

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0 a+ M% l+ P9 _( k | h3 N: @ LED照明的能级跃迁示意图

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* A7 {8 |+ m7 g$ e7 k 与单色光产品,白转色光只有这些优点吗,NO,NO,NO,它们的亮度还更高,成本也会大大降低。但白转色光也存在一定的缺点,如光谱的半波宽较宽等,这主要与荧光粉激发光谱有关。

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6 Y& k4 w" a. S! _! A6 }* k0 Y4 N 白转黄与单色黄光的光谱对比

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) O; |! s3 a( c& W* b9 I 大家肯定很关心这些产品应用在什么地方呢?

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) n7 y/ B+ B j5 x- y8 K 目前,白转色光以其独特的性能,如高功率、高热稳定性以及高可靠性的优点,在汽车转向灯、尾灯、植物照明、洗墙灯灯以及舞台灯等领域广泛应用,你以为它的应用仅限于此是吧,那就太low了。

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8 m4 K8 O% B8 [3 K7 U' T$ ^- g. ~ Mini Led和Micro LED才是它的未来,说到这里,首先要说一下LED Display应用的发展趋势,近年来,我们看到Mini-LED和Micro LED在显示领域已崭露头角,三星在第51届国际消费电子产品展览会上推出了全球首款146英寸家用模块化电视—The Wall,采用无边框的Micro LED模块化技术,使得其呈现绚丽的色彩,极高的分辨率,高品质的画面,给电视画面的观感带来了极高的提升。

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( w5 z5 K9 R; c; ]/ w- ^% Z% U. W Mini LED和Micro LED的混光设计是其中一个重要组成部分,它的的实现方法有:

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# R, g, @, i A9 ^% o( i4 t 1、RGB三色LED法, RGB三原色通过一定的配比,施以不同的不同电流,控制其亮度值,从而实现三原色的组合,达到全彩显示的效果。

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; n9 U+ t& ^) ?! v RGB三原色的组合 RGB全彩色显示驱动原理示意图

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+ v+ ?( m. C S5 v+ t! x 2、白转色光的方案——紫光或蓝色LED芯片+量子点荧光粉,紫外或蓝色Mini-LED、Micro LED激发红色、绿色量子点荧光粉,即将蓝色转为红色、绿色,从而实现RGB三色配比,达到全彩显示的效果。

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: j K! \" d# o: ?2 z 量子点的粒径一般介于1-10nm之间,化学成分多样,由II-VI族或III-V族元素组成的纳米颗粒,具有高能力的吸光—发光效率,很窄的半高宽,宽吸收频谱等特性,拥有很高的色彩纯度与饱和度,结构简单、薄型化、可卷曲。开发量子点技术,解决红、绿、蓝三色分离与各色均匀性成为量子点开发技术的重要难题之一,目前采用的技术有旋转涂布、雾状喷涂技术开发量子点技术。

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# Y$ a! X! M# A; k/ _- T 量子点喷涂技术示意图

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1 c+ A# A9 p5 T 尽管现在传统荧光粉的半波宽光谱比较宽,量子点荧光粉存在材料稳定不好、对散热的要求高,需要密封、寿命短的缺点,但其与单色光相比,具有高的热稳定性,高的激发效率,成本更低,随着技术的进步和成熟,紫外或蓝色芯片+荧光粉的白转色的方案一定会在LED应用的各个领域大放异彩,白转色光的时代不会太远。(文:谢少鹏)

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! `8 i; t* o# `& |" |% | 来源:瑞丰光电

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- F& i* E0 w( G 如需获取更多资讯,请关注LED网官网(www.ledcax.com)或。

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