Толук спектрлүү LED технологиясы акыркы жылдарда, өзгөчө, табигый күн нурун туурап, жарыктын сапатын жакшыртууга келгенде популярдуу сөз болуп калды. Бул макалада биз толук спектрдеги жарык диоддорунун дүйнөсүнө, алар кантип пайда болгонуна, кантип жасалганына жана кайда колдонула турганына сүңгүп чыгабыз. Биз ар кандай чип жана фосфор айкалыштары менен толук спектрдеги светодиоддорго кантип жетүүгө болорун, аларды жасоодогу кыйынчылыктар жана алар стол лампалары сыяктуу өнүмдөрдүн ичинде кантип көрсөтүлөрү жөнүндө сүйлөшөбүз. өнөр жай жарыктандыруу, ал тургай, өсүмдүктөрдүн өсүү жарыктары. Акырында, биз суроого жооп беребиз: "Сизге чындап эле толук спектрдеги жарык керекпи?" жана «Кантип болот толук спектрин жарыктандыруу чөйрөңүздө сизге пайдабы?»
"Толук спектр" светодиоддорунун аныктамасы
Бүгүнкү күндө популярдуу "толук спектрлүү" диоддор жөнүндө сөз кылганда, "толук спектр" деген эмнени билдирерин тактоо керек. Чыныгы "толук спектр" деп күн нурунун толук спектрин туураган ультра кызгылт көк (УК), көрүнүүчү жарыктан инфракызылга (IR) чейинки бүт спектрди камтыган булактан чыккан жарыкты билдирет (1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй).
Бул табиятта табылган эң кеңири "толук спектр". Бирок, бүгүнкү күндө көпчүлүк адамдар айтып жаткан "толук спектрдеги" LED - бул тар аныктама. LED контекстинде "толук спектр" ошол эле диапазондогу күн нурунун спектрине окшош (2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй) көрүнгөн жарык диапазонунда чыгарылган жарыкты билдирет.
Ультрафиолет жана инфракызыл бөлүктөрү, негизинен, толук спектрдеги светодиоддорду массалык өндүрүшкө ылайыктуу кылуу үчүн алынып салынган. UV жана IR кошуу бүтүндөй таңгактоо тутумун жана колдонууну татаалдаштырып, масштабдуу өндүрүштү жана практикалык колдонууну дээрлик мүмкүн эмес кылат. Көрүнүп турган спектрди гана камтыса да, толук спектрдеги светодиоддорго жетүү оңой эмес. Мисалы, жогорку жетүү үчүн түс көрсөтүү индекси (CRI) 100гө жакын болсо, көптөгөн компаниялар CRIди 96дан 98ге чейин жакшыртуу үчүн күрөшүп жатышат, 99 же андан жогору.
1-сүрөт: Күн нурунун толук спектри (280нм-4000нм)
2-сүрөт: Көрүнүүчү диапазондогу күн нурунун спектри (380нм-780нм)
Толук спектрдик диоддорго кантип жетишсе болот
Теориялык жактан алганда, толук спектрдеги светодиоддорго жетишүүнүн эки негизги жолу бар: бири чиптерди колдонуу, экинчиси фосфорлорду колдонуу. Чип жагында эки негизги жол бар: бири фосфорду козгогон чип, экинчиси чипти фосфорсуз жалгыз колдонуу. Phosphor жагында, сиз чип менен phosphors жупташуу керек, жана айкалыштыруу үчүн ар кандай чыгаруу жана дүүлүктүрүү толкун узундугун тандоо керек. Бардыгы болуп, толук спектрин LED жетүү үчүн төрт негизги жолу бар:
1. Бир тилкелүү Blue Chip Exciting Phosphors
Бул ыкма кадимки LED таңгактарга окшош, бирок бир нече фосфор кошулган (мисалы, жашыл, сары, кызыл, ал тургай кызгылт сары, көгүш, көк). Бул толук спектрге жакын жарыкты жаратса да, дагы эле көрүнүктүү көк жарык чокусу бар. Андан тышкары, көгүш жана көк сыяктуу phosphors натыйжалуулугу салыштырмалуу төмөн жана 470-510nm диапазондо жарык жок болушу мүмкүн.
2. Dual-band же Triple-band Blue Chip Exciting Phosphors
Бул ыкма эки же үч тилкелүү көк чипти колдонуп, ар кандай толкун узундуктарындагы phosphors козгоо үчүн бир тилкелүү ыкманы жакшыртат. Кош тилкелүү чиптер адатта эки диапазонду колдонушат: 430-450нм жана 460-480нм, ал эми үч тилкелүү микросхемалар үчөө колдонот: 430-440nm, 440-460nm жана 460-480nm. Бул күн нурунун спектрине жакшыраак дал келүү үчүн чиптерди фосфорлор менен жупташтырууда көбүрөөк ийкемдүүлүккө мүмкүндүк берет (3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй). Бул ыкма менен, CRI 98 ашып кетиши мүмкүн. Бирок, бул ыкма массалык өндүрүш учурунда ырааттуулугун жана туруктуулугун камсыз кылуу үчүн кыйындатат, Phosphors көп түрдүү талап кылат.
3-сүрөт: эки тилкелүү жана үч тилкелүү көк жарыктын толук спектрлүү LED спектри (маалымат үчүн)
3. UV чип толкундатуучу Phosphors
Бул ыкма жарык натыйжалуулугун төмөн. Негизги себеби, коммерциялык жактан жеткиликтүү болгон фосфорлордун көбү UV чиптери менен эмес, көк чиптер менен иштөө үчүн иштелип чыккан, ошондуктан алардын дүүлүктүрүү эффективдүүлүгү UV диапазонунда бир топ төмөн. Кошумчалай кетсек, UV чиптери адатта 385-405 нмге чейин өзгөрөт, алардын натыйжалуулугу да төмөн. UV чиптери күн нурунун спектрин көбүрөөк туурап, кыска толкун узундуктагы көк жарыктын болушунан качса да (4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй), бул ыкманын кемчиликтери бар. Мисалы, UV чиптери убакыттын өтүшү менен фосфордун олуттуу деградациясына алып келет, натыйжада түстүн жылышына жана түс температурасынын көйгөйлөрүнө алып келет. Ультрафиолет нуру, ошондой эле капсуланттар сыяктуу органикалык материалдарды зыянга учуратып, аларды азайтат LED өмүрү.
4-сүрөт: UV толук спектрдеги LED спектри (маалымат үчүн)
4. Көп чиптүү айкалыштыруу ыкмасы
Бул ыкма толук спектрге жетүү үчүн көк, көгүш, жашыл, сары жана кызыл жарык чыгаруучу чиптерди бириктирет. Бул теориялык жактан иштей алат, бирок бир нече кыйынчылыктардан улам азыраак колдонулат. Биринчиден, чиптер тар өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен жарык чыгарат, бул фосфорлор берген кеңири спектрге жетишүүнү кыйындатат. Кошумчалай кетсек, ар кандай түстөгү микросхемалардын эффективдүүлүгү абдан өзгөрүп турат, бул жарыктын чыгышын тең салмактуулукту сактоону кыйындатат. Убакыттын өтүшү менен, түстөрдүн жылыштары жана температуранын өзгөрүшү микросхемалардын ар кандай бузулуу ылдамдыгынан улам пайда болушу мүмкүн.
Такыраак салыштыруу үчүн, төмөнкү таблицада толук спектрдеги светодиоддорго жетишүүнүн төрт ыкмасы жалпыланган:
| ыкма | натыйжа | CRI | нарк | Таңгактоо кыйынчылыгы | Жалпысынан Performance | Метод түрү |
| Жалгыз тилкелүү Blue Chip Exciting Phosphors | бийик | орточо | төмөн | төмөн | Жакшы | Чип Фосфорлорду козгойт |
| Кош/Үч тилкелүү Blue Chip Exciting Phosphors | бийик | бийик | орточо | орточо | Абдан жакшы | Чип Фосфорлорду козгойт |
| UV чип толкундатуучу Phosphors | төмөн | бийик | бийик | төмөн | жарды | Чип Фосфорлорду козгойт |
| Көп чиптүү айкалышы | төмөн | бийик | бийик | төмөн | жарды | Чип (Фосфорлорду кошо алат) |
Толук спектрдик диоддордун колдонмолору
Эми биз толук спектрдеги жарык диоддоруна жетүү ыкмаларын карап чыктык, аларды кантип натыйжалуу колдоно алабыз? Негизги жагдайлардын бири - түс температурасы. Күндүн нуру күн бою жана мезгилдерде өзгөрүп турат. Мисалы, түс температурасы күн чыкканда 2000К, түштө 5000К, күн батканда 2300К тегерегинде болот. Ошондуктан, толук спектрин LEDs жогоруда сүрөттөлгөн ыкмаларды колдонуу менен жетишүүгө болот, ар кандай түстүү температурада тиешелүү күн нурунун спектрин тууроо үчүн иштелип чыккан болушу керек.
Жогорудагы түшүндүрмөнүн негизинде, толук спектрдеги LED жарыктандыруучу дээрлик бардык стандарттуу жарыктандыруучу шаймандарда колдонулушу мүмкүн, мисалы, тиричилик жарыктары, ички жарык берүү, өнөр жай жарыктары, стол лампалары, толук спектрин LED тилкелери ал тургай, өсүмдүк жарыктандыруу. Конкреттүү колдонмолор негизинен баага жана керектөөчүлөрдүн кабыл алуусуна жараша болот. Учурда стол лампалары эң кеңири таралган колдонмо болуп саналат, көбүнчө аз көк жарык, көздү коргой турган жана түс температурасы жөнгө салынуучу катары сатылат. Бул лампалардын баасы стандарттык лампалардан жогору. Кытайдын улуттук стандарттары менен "толук спектрдик сертификаттоо" CRI талаптарынын ортосундагы салыштыруу таблицада көрсөтүлгөн. Таблицада көрүнүп тургандай, стол лампалары үчүн Кытайдын улуттук стандартын жөнөкөй LED жарык булактары оңой эле канааттандырса болот, ал эми толук спектри сертификация өркүндөтүлгөн аткарууну талап кылат.
2-таблица: Стол лампалары үчүн CRI салыштыруу
| -стандартты, | Толук спектрдик сертификаттоо |
| Стандарттык номер жана аты | GB/T 9473-2022 "Окуу жана жазуу лампаларынын аткаруу талаптары" |
| CRI талаптары | Жалпы CRI: Ra ≥ 80 |
| Өзгөчө CRI: R9 > 0 |
жыйынтыктоо
Толук спектрлүү LED технологиясына жогорудагы киргизүүнүн негизинде, биз, тармактын адистери катары, ойлонуп көрүшүбүз керек: Учурдагы "толук спектрдеги" жарык булагы адамдарга чындап муктаж болгон нерсеби? Сураныч, мага жазыңыз же андан ары талкуулоо үчүн комментарий калтырыңыз!
