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摻雜稀土材料的晶體 讓LED再放異彩 ——自主知識產權的高清LED光源誕生

發布時間:2020-04-24 【字體大?。?a onclick="doZoom(16)" style="cursor:hand">大

摻雜稀土材料的晶體 LED再放異彩

——自主知識產權的高清LED光源誕生

廣東中晶激光照明技術有限公司   CEO夏澤強


隨著全球節能環保理念的推行,LED行業經過十幾年的高速發展,近年來每年均保持幾千億的產值,滲透率逐年增長,LED行業已進入頂盛時期。但受同質化競爭的影響,LED照明產品的附加值并沒有體現出來,直接導致終端價格下滑,使整個行業陷入嚴重的內耗,大量的企業已存在生存危機。盡管LED行業每年根據用戶需求的變化,都會推出一些新的概念,但并沒有從根本上解決LED存在的技術性問題。

傳統LED封裝散射嚴重


憑借在材料及光源領域20年的豐富經驗,我認為要解決LED的根本問題,必須從封裝談起。傳統LED封裝,都是通過芯片激發熒光粉的方式發光,不同熒光粉的成份及晶相、大小、顆粒形狀都不一樣,導致其光學特性完全不同,被藍光激發后,每種熒光粉出光的方向完全不一致。與此同時,由于熒光粉和膠水混合,光經過膠水后,也會發生散射,導致出來的光線錯亂,光密度不足,因此人眼在看到光源時,會出現嚴重眩目的感覺。



稀土晶體封裝應運而生


在意識到傳統LED封裝的問題后,我們在廣東組建了一個創業團隊,在創業的起步階段就摒棄了低創業成本的同質化封裝?;趯ο⊥潦菄业膽鹇再Y源和材料領域的調味素的深入認知,我們在中國稀領域的老專家指導下,選擇了技術難度更高的另一技術路線——晶體封裝,并致力于做一款與眾不同的產品。

在材料制備過程中,我們中晶創業團隊與中科院建立了橫向合作關系。盡管有強大的研發團隊配合和支持,但以透明的晶體材料實現稀土的摻雜并不是一件簡單的事。它不僅需要考慮稀土與其他材料混合后所產生的應力、結構及在高溫、高壓下的物理、化學特性,還要控制稀土材料的比例,確保晶體既能完全被芯片所產生的藍光激發,又能保證相關的坐標落在黑體輻射線上。為了解決這個技術難題,我們進行了數千次試驗,最終解決了這一難題,成功制備稀土晶體。

稀土晶體封裝優勢凸顯


稀土晶體封裝與傳統LED封裝相比,具有如下優勢:

高功率密度純凈出光

稀土單晶是單一介質材料,藍光激發稀土單晶后,出光的方向完全一致,因此,光十分純凈、散射系數低,從而實現了高功率密度的純凈出光。此外,稀土單晶因為摻入了稀土元素進行結晶,如:Er3+(鉺)、Sm3+()、Ce3+(鈰)等,所以大大提高了光密度和色純度,從而提升了清晰度及視覺功能的可分辨率和辨識度,減少眼疲勞。

無衰減、無色漂移

由于稀土晶體是在高溫下生長出的,其熱穩定性極好,在正常100度左右的環境下使用,無衰減、無色漂,其熒光特性不會產生任何變化。

實現單顆大功率、小體積封裝

散熱是制約大功率封裝器件發展的最主要原因之一,而晶體有極好的光淬滅特性,可在嚴酷的條件下使用,實現單顆大功率、小體積封裝。

●極大地降低了稀土資源的浪費

在晶體中,摻雜的稀土并不多,比起傳統LED封裝,所用稀土大比例節省,在顯示效果大幅提升的同時,如果大批量應用,可為國家節省大量的稀土資源。

稀土晶體封裝實際應用


顯示是由普通升級到高清,照明也是一樣,高清的照明將在保護視力方面發揮很重的作用,無重影,字體的輪廓清晰。在習主席提暢保護青少年視力的大環境下,視力的保護已成為一個社會問題。參差不齊各類護眼產品也如雨后春筍般冒出來,從一兩百元到幾千元都有,但質檢總局公布的數據顯示,市面上93.8%的護眼臺燈不合格。因為目前市面上普遍采用傳統LED封裝,稀土晶體封裝的出現,能改寫這一格局。



因此,我們把晶體封裝應用在Yeecat中晶高清臺燈中,打造出全球首款高清臺燈。它能夠使光線聚集,實現高清晰度,使人眼能輕易看清楚視物,緩解視覺疲勞(如果在傳統燈光下,眼睛干澀,打開高清臺燈,用眼睛余光對著光源,一般在5分鐘左右即可恢復)。



Yeecat中晶高清臺燈基于獨特的光學特性,能使透過晶體的光更集中,呈現出物體的質感,而且出光清澈透亮,營造舒適健康的光環境,無藍光、無頻閃,與自然光下視物一致,呵護雙眼。



稀土晶體封裝是未來激光照明的最好選擇


諾貝爾獎得主、LED藍光芯片及白光LED的發明人——中村修二認為:激光將取代LED成為第五代照明,甚至是終極照明技術!但激光出光具備極高的能量,瞬間溫度可達600多度,若使用傳統LED封裝,可瞬間讓熒光粉失效。將高能量的藍光轉化成照明的白光成為激光照明能實現的關鍵。

打造高品質光源是我們一直以來的追求,高清照明,雖然已做得比較好,但對于我們來講,這技術是一種過度,我們根據該晶體,構建了一系列的專利,目前已申請專利近100項,其中包括4項國際專利和30多項發明專利,主要是布局下一代的照明,為創建品質的光環境而努力。

   

市場反饋


    該產品推出后,受到了市場的很好反饋,為了給消費者滿意的體驗,我們采用了先體驗后付費的原則,使他們真正能感受到產品的差異:



案例一:南昌開發區八年級女生,萬**

萬**自六年級后,視力迅速下滑,其父親為了孩子的眼健康,買了近20臺不同品牌的臺燈,越買越多、越買越貴,最后無,還去香港給孩子做了視力矯正,花費12000多元,但回來后,一樣沒有多大改變,然后又去香港買眼藥水,每天寫作業不超過1小時,就要點一次眼藥水,睡覺前也要點眼藥水才能睡得著。當他聽到他的同學與我們在南昌成立新公司,準備做高清技術時,他立即找老同學買了一臺,回去后,立即給孩子用,當天晚上,萬**再也沒有出現眼干澀和脹痛的感覺了,用了三個多小時依然正常,并且睡覺也不用再滴眼藥水了。萬**很開心,給咱們的臺燈取名為:“好燈”。

    案例二:同濟醫科大學眼科醫生(多人)

    9月,我們第一次帶著產品去同濟,幾乎所有的專家對燈的效果表示懷疑,最后,在我們的勸說下,有兩位表示愿意試用一下,一周后,我收到了他們的邀請,然后去現場講解產品原理,其中一位老專家激動地說:這正是我一直要找的產品,30多臺臺燈一搶而空。



案例三:英國某老版燈具廠

    該廠老板是技術出身,工廠有40年的歷史,屬于英國燈具的高端品牌,在機器照明領域占有相當高的份額,第一次聽到我們講高清時,很不屑一顧,很傲慢地回復我們:我們至今的產品中,還沒有一個部件是中國的,經過十多次的直接和間接地對接,最后勉強表示,愿意收到燈后點開看一眼,9月20日晚收到燈后,9月25日,在他助手的勸說下,打開燈看了一下,并于當晚立即寫郵件我們道歉,并立即與我們約定中國的見面時間。

見面后,我向他展示了我們的研發歷程、技術的領先性、創新性、原理及工藝、他當場表示,愿意長期與我們建立深度合作關系,并用我們的光源替代他們燈具里的所有光源。