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    關(guān)注每一條行業(yè)動態(tài)，關(guān)注光圣半導(dǎo)體

            
 
            

 
            

            
    
            
    
            
    智能“光”點專欄 | 李炳乾教授：COB光源的發(fā)展趨勢

            
    
            
    發(fā)布時間：

            
    
            2022-12-29 08:27
            

            
    
            COB光源的發(fā)展趨勢
            


            專欄作者：李炳乾教授；五邑大學(xué)應(yīng)用物理與材料學(xué)院教授、中山市光圣半導(dǎo)體科技有限公司創(chuàng)始人、董事長
            


            在LED封裝領(lǐng)域，COB是Chip on Board的縮寫，是一種將LED芯片直接貼在基板上的集成面光源技術(shù)。采用COB技術(shù)的LED光源，芯片直接散熱到基板，承受熱功率密度高；芯片密集排列，光功率密度高；單一發(fā)光體尺寸小，非常適合于對光源尺寸有嚴格要求的商業(yè)照明領(lǐng)域。相比于單個芯片封裝LED器件，COB封裝多芯片、多焊點、高功率密度也導(dǎo)致了封裝工藝難度出現(xiàn)了指數(shù)級的增加。可以說COB光源一方面是商業(yè)照明應(yīng)用的翹楚，另一方面也是LED封裝領(lǐng)域王冠上的明珠。
            


            一、光效為王
            


            光源的主要功能就是照明，對于LED要在照明的前提下加個限制——節(jié)能，因此COB光源發(fā)展的第一個階段也是在追求光效，由于COB光源使用的金屬基線路板或者陶瓷基板反射率不如鍍銀支架，較低的反射率疊加多芯片之間光的互相吸收，COB光源發(fā)光效率要低于SMD器件30%以上，后來鏡面鋁基板的導(dǎo)入解決了反射率問題，但是多芯片的互相吸收仍然使得COB光源光效低于分立器件。隨著芯片外量子效率和熒光粉光轉(zhuǎn)換效率提高，COB光源的發(fā)光效率達到產(chǎn)業(yè)接受的“甜蜜點”——100lm/W，這個甜蜜點的到來比分立器件組裝的光源晚了2-3年。
            


            二、提高光質(zhì)
            


            在追求光效的時代，白光LED主要是由藍光芯片+YAG黃粉的光譜組成，顯色指數(shù)一般在70左右，色溫也以5000-6000K為主。隨著芯片和熒光粉技術(shù)的發(fā)展，LFD光效有了大于甜密點的“余量”，這個余量為提高COB光源光質(zhì)提供了可能。通過添加紅粉、青綠粉、短波黃粉，甚至于采用多波長藍光芯片，COB光源的顯色指數(shù)由70增加到80、85、90、95、98甚至于現(xiàn)在顯色指數(shù)100的COB光源也不是什么困難。在這個過程中，也產(chǎn)生了0(低)藍光的護眼光源、 豬肉燈、蔬菜燈、珠寶燈等等很多滿足特殊需要的“特殊色點”光源。
            


            三、色溫可調(diào)
            


            不同的場景下，改變光源的色溫可以帶來更好的照明體驗。在空間沒有限制的時候，實現(xiàn)變色溫是件很容易的事情，只要將高低色溫的器件混合封裝、分別驅(qū)動就可以了。COB光源的色溫改變也是這樣的思路，將COB光源中的芯片分成兩組，分別涂覆不同種類和濃度的混合熒光粉，使兩組芯片產(chǎn)生不同色溫的白光。改變兩組芯片的電流大小，可以讓光源發(fā)出不同色溫的白光。COB光源尺寸小，發(fā)光之后看不出兩種不同色溫的發(fā)光點，而是一個均勻的發(fā)光面，這是COB光源的優(yōu)點，但是尺寸小，也給調(diào)色COB光源的制作造成了不小的困惑。經(jīng)過多年的摸索，針對不同的芯片結(jié)構(gòu)，人們發(fā)明并改進了印刷、噴涂、熒光片等幾種技術(shù)，實現(xiàn)了COB光源中不同種類熒光粉的定域、定量涂覆。
            


            


            圖1 一種高光效、高顯指COB光源的實物圖
            


            對調(diào)色COB光源中兩種色溫?zé)晒饽z的種類和配比進行優(yōu)化，可以在整個變色范圍均達到高顯指和高光效。圖2是光圣半導(dǎo)體提供的現(xiàn)在的一款變色COB光源高色溫和低色溫的光譜曲線，這款光源的熒光粉進行了優(yōu)化，在3000-6000K變色的過程中，任何一個色溫下，顯色指數(shù)都可以達到95以上，其中人們非常關(guān)心的R9指數(shù)也都大于80。
            


            


            圖2 一款可調(diào)色溫COB光源高、低色溫光譜曲線
            


            四、百變由你
            


            色溫可調(diào)拓展了COB光源的應(yīng)用領(lǐng)域，但是得到的顏色在色域圖中只能出現(xiàn)在高、低色溫色坐標點連線上。在商業(yè)照明領(lǐng)域，采用不同色坐標的照明光源，可以更加突出不同顏色的商品視覺效果，滿足人們的審美需求，從這個角度講，僅有色溫調(diào)節(jié)還是不夠的，在這種情況下，具有色域調(diào)節(jié)能力的COB光源就應(yīng)運而生了。
            


            


            圖3 一款色域可調(diào)COB光源實物及各基色光譜曲線
            


            圖3是光圣半導(dǎo)體研發(fā)的一款色域可調(diào)COB光源，在這款光源中，除了有高、低色溫的白光（圖中中心區(qū)域），還在周邊集成封裝了紅、綠、藍三種單色光LED芯片，COB光源具有了5種可以單獨調(diào)節(jié)亮度的發(fā)光單元：暖白、冷白、紅、綠、藍。改變這五組發(fā)光單元的驅(qū)動電流或者占空比，可以實現(xiàn)COB光源的全色域調(diào)節(jié)。
            


             
            


             
            

            
    
            
    

            

            
   
            

            

            

            
 
            

            
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                暫無數(shù)據(jù)
                
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