淺談全光譜、高品質LED的技術路線

高品質LED照明應具備低色溫、高顯色指數、高光效、對人眼安全與舒適等特點。從技術上講，實現高品質LED照明主要有兩種途徑，途徑一是采用多色高效率LED（如紅、黃、綠、青、藍光）合成全光譜白光，途徑二是采用單色LED激發多色熒光粉（如紅粉、黃粉、綠粉、青粉等）獲得白光。

途徑一從物理本質上講是最適合的方法，是下一代半導體照明技術。首先沒有LED激發熒光粉帶來的能量損失，其次通過多色LED的單獨控制可以在較大范圍內調節光譜，為智慧照明、調節人體節律等提供光源支撐。該技術面臨的主要問題是綠光和黃光LED的電光轉換效率明顯偏低，即“綠光鴻溝（Green Gap）”。因此，該技術路線需要大幅提升黃、綠光LED的效率（尤其是黃光），以及進一步提升紅、藍和青光LED效率。近年來，我國自主知識產權的硅基黃光、綠光技術取得了一定的進展，2018年，硅基黃光(565nm @20 A/cm2）電光轉換功率效率達到24.3%，硅基綠光(520nm @20 A/cm2)電光轉換功率效率達到41.6%。在“十三五”期間，有望在該技術路線上取得突破。

途徑二是對現有單色LED 激發黃色熒光粉技術的升級與提升。具體有兩種方式：

第一種是藍光芯片激發多色熒光粉，通過改善熒光粉提高顯色指數。技術上需要獲得高激發效率的青色熒光粉，以及進一步提升黃粉、綠粉、紅粉的激發效率，同時提升相關的封裝技術。該方式的優點在于技術難度相對較小，產品開發速度較快，但依然存在較高強度的藍色波峰，光譜的連續性不足，且各波段的強度與太陽光之間存在很大差異。

第二種是紫光芯片激發多色熒光粉，實現連續光譜。這種方案雖然光效犧牲較大，成本較高，但能夠實現最大限度地接近太陽光譜，不僅實現高還原度，高飽和度，而且避免了短波藍光的出現，目前許多企業均通過該技術方案，推出全光譜LED產品。

可以說目前的高品質全光譜LED技術路線離真正的健康照明仍有較長的路要走，但健康照明的概念已經獲得了越來越多消費者的認可。目前全光譜LED產品主要應用于手術燈、護眼燈、博物館照明、高端場所照明等對光譜質量要求高的領域，在一些高端照明產品中也突出了類太陽光、全光譜的概念。隨著技術的不斷提升和健康照明概念的不斷推廣，全光譜LED產品的市場占有率將會有顯著增長，特別是在室內照明領域。