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掺杂稀土材料的晶体 让LED再放异彩 ——自主知识产权的高清LED光源诞生

2019-11-20 10:27| 发布者: admin| 查看: 315| 评论: 0

摘要: 掺杂稀土材料的晶体 让LED再放异彩——自主知识产权的高清LED光源诞生广东中晶激光照明技术有限公司 CEO夏泽强随着全球节能环保理念的推行,LED行业经过十几年的高速发展,近年来每年均保持几千亿的产值,渗透率逐年 ...

掺杂稀土材料的晶体 LED再放异彩

——自主知识产权的高清LED光源诞生

 

广东中晶激光照明技术有限公司   CEO夏泽强


随着全球节能环保理念的推行,LED行业经过十几年的高速发展,近年来每年均保持几千亿的产值,渗透率逐年增长,LED行业已进入顶盛时期。但受同质化竞争的影响,LED照明产品的附加值并没有体现出来,直接导致终端价格下滑,使整个行业陷入严重的内耗,大量的企业已存在生存危机。尽管LED行业每年根据用户需求的变化,都会推出一些新的概念,但并没有从根本上解决LED存在的技术性问题。

 

传统LED封装散射严重


凭借在材料及光源领域20年的丰富经验,我认为要解决LED的根本问题,必须从封装谈起。传统LED封装,都是通过芯片激发荧光粉的方式发光,不同荧光粉的成份及晶相、大小、颗粒形状都不一样,导致其光学特性完全不同,被蓝光激发后,每种荧光粉出光的方向完全不一致。与此同时,由于荧光粉和胶水混合,光经过胶水后,也会发生散射,导致出来的光线错乱,光密度不足因此人眼在看到光源时,会出现严重眩目的感觉。



稀土晶体封装应运而生


在意识到传统LED封装的问题后,我们在广东组建了一个创业团队,在创业的起步阶段就摒弃了低创业成本的同质化封装。基于对稀土是国家的战略资源和材料领域的调味素的深入认知,我们在中国稀领域的老专家指导下,选择了技术难度更高的另一技术路线——晶体封装,并致力于做一款与众不同的产品。

在材料制备过程中,我们中晶创业团队与中科院建立了横向合作关系。尽管有强大的研发团队配合和支持,但以透明的晶体材料实现稀土的掺杂并不是一件简单的事。它不仅需要考虑稀土与其他材料混合后所产生的应力、结构及在高温、高压下的物理、化学特性,还要控制稀土材料的比例,确保晶体既能完全被芯片所产生的蓝光激发,又能保证相关的坐标落在黑体辐射线上。为了解决这个技术难题,我们进行了数千次试验,最终解决了这一难题,成功制备稀土晶体。

 

稀土晶体封装优势凸显


稀土晶体封装与传统LED封装相比,具有如下优势:

高功率密度纯净出光

稀土单晶是单一介质材料,蓝光激发稀土单晶后,出光的方向完全一致,因此,光十分纯净、散射系数低,从而实现了高功率密度的纯净出光。此外,稀土单晶因为掺入了稀土元素进行结晶,如:Er3+(铒)、Sm3+()Ce3+(铈)等,所以大大提高了光密度和色纯度,从而提升了清晰度及视觉功能的可分辨率和辨识度,减少眼疲劳。

无衰减、无色漂移

由于稀土晶体是在高温下生长出的,其热稳定性极好,在正常100度左右的环境下使用,无衰减、无色漂,其荧光特性不会产生任何变化。

实现单颗大功率、小体积封装

散热是制约大功率封装器件发展的最主要原因之一,而晶体有极好的光淬灭特性,可在严酷的条件下使用,实现单颗大功率、小体积封装。

●极大地降低了稀土资源的浪费

在晶体中,掺杂的稀土并不多,比起传统LED封装,所用稀土大比例节省,在显示效果大幅提升的同时,如果大批量应用,可为国家节省大量的稀土资源。

 

稀土晶体封装实际应用


显示是由普通升级到高清,照明也是一样,高清的照明将在保护视力方面发挥很重的作用,无重影,字体的轮廓清晰。在习主席提畅保护青少年视力的大环境下,视力的保护已成为一个社会问题。参差不齐各类护眼产品也如雨后春笋般冒出来,从一两百元到几千元都有,但质检总局公布的数据显示,市面上93.8%的护眼台灯不合格。因为目前市面上普遍采用传统LED封装,稀土晶体封装的出现,能改写这一格局。



因此,我们把晶体封装应用在Yeecat中晶高清台灯中,打造出全球首款高清台灯。它能够使光线聚集,实现高清晰度,使人眼能轻易看清楚视物,缓解视觉疲劳(如果在传统灯光下,眼睛干涩,打开高清台灯,用眼睛余光对着光源,一般在5分钟左右即可恢复)。



Yeecat中晶高清台灯基于独特的光学特性,能使透过晶体的光更集中,呈现出物体的质感,而且出光清澈透亮,营造舒适健康的光环境,无蓝光、无频闪,与自然光下视物一致,呵护双眼。



稀土晶体封装是未来激光照明的最好选择


诺贝尔奖得主、LED蓝光芯片及白光LED的发明人——中村修二认为:激光将取代LED成为第五代照明,甚至是终极照明技术!但激光出光具备极高的能量,瞬间温度可达600多度,若使用传统LED封装,可瞬间让荧光粉失效。将高能量的蓝光转化成照明的白光成为激光照明能实现的关键。

打造高品质光源是我们一直以来的追求,高清照明,虽然已做得比较好,但对于我们来讲,这技术是一种过度,我们根据该晶体,构建了一系列的专利,目前已申请专利近100项,其中包括4项国际专利和30多项发明专利,主要是布局下一代的照明,为创建品质的光环境而努力。

     

市场反馈


    该产品推出后,受到了市场的很好反馈,为了给消费者满意的体验,我们采用了先体验后付费的原则,使他们真正能感受到产品的差异:



案例一:南昌开发区八年级女生,万**

万**自六年级后,视力迅速下滑,其父亲为了孩子的眼健康,买了近20台不同品牌的台灯,越买越多、越买越贵,最后无,还去香港给孩子做了视力矫正,花费12000多元,但回来后,一样没有多大改变,然后又去香港买眼药水,每天写作业不超过1小时,就要点一次眼药水,睡觉前也要点眼药水才能睡得着。当他听到他的同学与我们在南昌成立新公司,准备做高清技术时,他立即找老同学买了一台,回去后,立即给孩子用,当天晚上,万**再也没有出现眼干涩和胀痛的感觉了,用了三个多小时依然正常,并且睡觉也不用再滴眼药水了。万**很开心,给咱们的台灯取名为:“好灯”

    案例二:同济医科大学眼科医生(多人)

    9月,我们第一次带着产品去同济,几乎所有的专家对灯的效果表示怀疑,最后,在我们的劝说下,有两位表示愿意试用一下,一周后,我收到了他们的邀请,然后去现场讲解产品原理,其中一位老专家激动地说:这正是我一直要找的产品,30多台台灯一抢而空。



案例三:英国某老版灯具厂

    该厂老板是技术出身,工厂有40年的历史,属于英国灯具的高端品牌,在机器照明领域占有相当高的份额,第一次听到我们讲高清时,很不屑一顾,很傲慢地回复我们:我们至今的产品中,还没有一个部件是中国的,经过十多次的直接和间接地对接,最后勉强表示,愿意收到灯后点开看一眼,9月20日晚收到灯后,9月25日,在他助手的劝说下,打开灯看了一下,并于当晚立即写邮件我们道歉,并立即与我们约定中国的见面时间。

见面后,我向他展示了我们的研发历程、技术的领先性、创新性、原理及工艺、他当场表示,愿意长期与我们建立深度合作关系,并用我们的光源替代他们灯具里的所有光源。


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