摻雜稀土材料的晶體 讓LED再放異彩 ——自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高清LED光源誕生
摻雜稀土材料的晶體 讓LED再放異彩
——自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高清LED光源誕生
廣東中晶激光照明技術(shù)有限公司 CEO夏澤強(qiáng)
隨著全球節(jié)能環(huán)保理念的推行，LED行業(yè)經(jīng)過(guò)十幾年的高速發(fā)展，近年來(lái)每年均保持幾千億的產(chǎn)值，滲透率逐年增長(zhǎng)，LED行業(yè)已進(jìn)入頂盛時(shí)期。但受同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的影響，LED照明產(chǎn)品的附加值并沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)，直接導(dǎo)致終端價(jià)格下滑，使整個(gè)行業(yè)陷入嚴(yán)重的內(nèi)耗，大量的企業(yè)已存在生存危機(jī)。盡管LED行業(yè)每年根據(jù)用戶需求的變化，都會(huì)推出一些新的概念，但并沒(méi)有從根本上解決LED存在的技術(shù)性問(wèn)題。
傳統(tǒng)LED封裝散射嚴(yán)重
憑借在材料及光源領(lǐng)域近20年的豐富經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為要解決LED的根本問(wèn)題，必須從封裝談起。傳統(tǒng)LED封裝，都是通過(guò)芯片激發(fā)熒光粉的方式發(fā)光，不同熒光粉的成份及晶相、大小、顆粒形狀都不一樣，導(dǎo)致其光學(xué)特性完全不同，被藍(lán)光激發(fā)后，每種熒光粉出光的方向完全不一致。與此同時(shí)，由于熒光粉和膠水混合，光經(jīng)過(guò)膠水后，也會(huì)發(fā)生散射，導(dǎo)致出來(lái)的光線錯(cuò)亂，光密度不足，因此人眼在看到光源時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重眩目的感覺(jué)。
稀土晶體封裝應(yīng)運(yùn)而生
在意識(shí)到傳統(tǒng)LED封裝的問(wèn)題后，我們?cè)趶V東組建了一個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，在創(chuàng)業(yè)的起步階段就摒棄了低創(chuàng)業(yè)成本的同質(zhì)化封裝。基于對(duì)稀土是國(guó)家的戰(zhàn)略資源和材料領(lǐng)域的調(diào)味素的深入認(rèn)知，我們?cè)谥袊?guó)稀土領(lǐng)域的老專家指導(dǎo)下，選擇了技術(shù)難度更高的另一技術(shù)路線——晶體封裝，并致力于做一款與眾不同的產(chǎn)品。
在材料制備過(guò)程中，我們中晶創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)與中科院建立了橫向合作關(guān)系。盡管有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)配合和支持，但以透明的晶體材料實(shí)現(xiàn)稀土的摻雜并不是一件簡(jiǎn)單的事。它不僅需要考慮稀土與其他材料混合后所產(chǎn)生的應(yīng)力、結(jié)構(gòu)及在高溫、高壓下的物理、化學(xué)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(chǎn)生的藍(lán)光激發(fā)，又能保證相關(guān)的坐標(biāo)落在黑體輻射線上。為了解決這個(gè)技術(shù)難題，我們進(jìn)行了數(shù)千次試驗(yàn)，最終解決了這一難題，成功制備出稀土晶體。
稀土晶體封裝優(yōu)勢(shì)凸顯
稀土晶體封裝與傳統(tǒng)LED封裝相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：
●高功率密度純凈出光
稀土單晶是單一介質(zhì)材料，藍(lán)光激發(fā)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(shù)低，從而實(shí)現(xiàn)了高功率密度的純凈出光。此外，稀土單晶因?yàn)閾饺肓讼⊥猎剡M(jìn)行結(jié)晶，如：Er3+（鉺）、Ｓm3+(釤)、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(jué)功能的可分辨率和辨識(shí)度，減少眼疲勞。
●無(wú)衰減、無(wú)色漂移
由于稀土晶體是在高溫下生長(zhǎng)出的，其熱穩(wěn)定性極好，在正常100度左右的環(huán)境下使用，無(wú)衰減、無(wú)色漂，其熒光特性不會(huì)產(chǎn)生任何變化。
●實(shí)現(xiàn)單顆大功率、小體積封裝
散熱是制約大功率封裝器件發(fā)展的最主要原因之一，而晶體有極好的光淬滅特性，可在嚴(yán)酷的條件下使用，實(shí)現(xiàn)單顆大功率、小體積封裝。
●極大地降低了稀土資源的浪費(fèi)
在晶體中，摻雜的稀土并不多，比起傳統(tǒng)LED封裝，所用稀土大比例節(jié)省，在顯示效果大幅提升的同時(shí)，如果大批量應(yīng)用，可為國(guó)家節(jié)省大量的稀土資源。
稀土晶體封裝實(shí)際應(yīng)用
顯示是由普通升級(jí)到高清，照明也是一樣，高清的照明將在保護(hù)視力方面發(fā)揮很重要的作用，無(wú)重影，字體的輪廓清晰。在習(xí)主席提暢保護(hù)青少年視力的大環(huán)境下，視力的保護(hù)已成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。參差不齊各類護(hù)眼產(chǎn)品也如雨后春筍般冒出來(lái)，從一兩百元到幾千元都有，但質(zhì)檢總局公布的數(shù)據(jù)顯示，市面上93.8%的護(hù)眼臺(tái)燈不合格。因?yàn)槟壳笆忻嫔掀毡椴捎脗鹘y(tǒng)LED封裝，稀土晶體封裝的出現(xiàn)，能改寫這一格局。
因此，我們把晶體封裝應(yīng)用在Yeecat中晶高清臺(tái)燈中，打造出全球首款高清臺(tái)燈。它能夠使光線聚集，實(shí)現(xiàn)高清晰度，使人眼能輕易看清楚視物，緩解視覺(jué)疲勞（如果在傳統(tǒng)燈光下，眼睛干澀，打開(kāi)高清臺(tái)燈，用眼睛余光對(duì)著光源，一般在5分鐘左右即可恢復(fù)）。
Yeecat中晶高清臺(tái)燈基于獨(dú)特的光學(xué)特性，能使透過(guò)晶體的光更集中，呈現(xiàn)出物體的質(zhì)感，而且出光清澈透亮，營(yíng)造舒適健康的光環(huán)境，無(wú)藍(lán)光、無(wú)頻閃，與自然光下視物一致，呵護(hù)雙眼。
稀土晶體封裝是未來(lái)激光照明的最好選擇
諾貝爾獎(jiǎng)得主、LED藍(lán)光芯片及白光LED的發(fā)明人——中村修二認(rèn)為：激光將取代LED成為第五代照明，甚至是終極照明技術(shù)！但激光出光具備極高的能量，瞬間溫度可達(dá)600多度，若使用傳統(tǒng)LED封裝，可瞬間讓熒光粉失效。將高能量的藍(lán)光轉(zhuǎn)化成照明的白光成為激光照明能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
打造高品質(zhì)光源是我們一直以來(lái)的追求，高清照明，雖然已做得比較好，但對(duì)于我們來(lái)講，這技術(shù)是一種過(guò)度，我們根據(jù)該晶體，構(gòu)建了一系列的專利，目前已申請(qǐng)專利近100項(xiàng)，其中包括4項(xiàng)國(guó)際專利和30多項(xiàng)發(fā)明專利，主要是布局下一代的照明，為創(chuàng)建品質(zhì)的光環(huán)境而努力。
市場(chǎng)反饋
該產(chǎn)品推出后，受到了市場(chǎng)的很好反饋，為了給消費(fèi)者滿意的體驗(yàn)，我們采用了先體驗(yàn)后付費(fèi)的原則，使他們真正能感受到產(chǎn)品的差異：
案例一：南昌開(kāi)發(fā)區(qū)八年級(jí)女生，萬(wàn)＊＊
萬(wàn)＊＊自六年級(jí)后，視力迅速下滑，其父親為了孩子的眼健康，買了近20臺(tái)不同品牌的臺(tái)燈，越買越多、越買越貴，最后無(wú)奈，還去香港給孩子做了視力矯正，花費(fèi)12000多元，但回來(lái)后，一樣沒(méi)有多大改變，然后又去香港買眼藥水，每天寫作業(yè)不超過(guò)1小時(shí)，就要點(diǎn)一次眼藥水，睡覺(jué)前也要點(diǎn)眼藥水才能睡得著。當(dāng)他聽(tīng)到他的同學(xué)與我們?cè)谀喜闪⑿鹿荆瑴?zhǔn)備做高清技術(shù)時(shí)，他立即找老同學(xué)買了一臺(tái)，回去后，立即給孩子用，當(dāng)天晚上，萬(wàn)＊＊再也沒(méi)有出現(xiàn)眼干澀和脹痛的感覺(jué)了，用了三個(gè)多小時(shí)依然正常，并且睡覺(jué)也不用再滴眼藥水了。萬(wàn)＊＊很開(kāi)心，給咱們的臺(tái)燈取名為：“好燈”。
案例二：同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)生（多人）
9月，我們第一次帶著產(chǎn)品去同濟(jì)，幾乎所有的專家對(duì)燈的效果表示懷疑，最后，在我們的勸說(shuō)下，有兩位表示愿意試用一下，一周后，我收到了他們的邀請(qǐng)，然后去現(xiàn)場(chǎng)講解產(chǎn)品原理，其中一位老專家激動(dòng)地說(shuō)：這正是我一直要找的產(chǎn)品，30多臺(tái)臺(tái)燈一搶而空。
案例三：英國(guó)某老版燈具廠
該廠老板是技術(shù)出身，工廠有40年的歷史，屬于英國(guó)燈具的高端品牌，在機(jī)器照明領(lǐng)域占有相當(dāng)高的份額，第一次聽(tīng)到我們講高清時(shí)，很不屑一顧，很傲慢地回復(fù)我們：我們至今的產(chǎn)品中，還沒(méi)有一個(gè)部件是中國(guó)的，經(jīng)過(guò)十多次的直接和間接地對(duì)接，最后勉強(qiáng)表示，愿意收到燈后點(diǎn)開(kāi)看一眼，9月20日晚收到燈后，9月25日，在他助手的勸說(shuō)下，打開(kāi)燈看了一下，并于當(dāng)晚立即寫郵件向我們道歉，并立即與我們約定中國(guó)的見(jiàn)面時(shí)間。
見(jiàn)面后，我向他展示了我們的研發(fā)歷程、技術(shù)的領(lǐng)先性、創(chuàng)新性、原理及工藝、他當(dāng)場(chǎng)表示，愿意長(zhǎng)期與我們建立深度合作關(guān)系，并用我們的光源替代他們燈具里的所有光源。
