Использование удаленных фотолюминесцентных конвертеров
реклама
Использование удаленных фотолюминесцентных конвертеров для создания новых биологически адекватных светодиодных источников белого света Владимир Уласюк, ЗАО «ЭЛТАН» Наум Сощин, ОАО «НИИ «Платан» с заводом при НИИ InGaN СИД с приближенным фотолюминесцентным конвертером (ПФлК) 1 Принцип построения и конструкция ламп и систем задней дисплейной подсветки на основе СИД с ПФлК 2 Принципиальные недостатки СИД с ПФлК Повышенная температура чипа СИД сокращает световой поток и срок его службы из-за термического сопротивления слоёв фотолюминофора и оптического компаунда между чипом СИД и окружающей средой Высокая температура нагретого СИД нежелательным образом изменяет цветовые координаты фотолюминофора и приводит к его деградации Трудно достигнуть цветовой однородности при прямом механическом, оптическом и тепловом контакте фотолюминофора с поверхностью СИД, из-за значительных изменений в длине пути света в зависимости от угла распространения излучения через слой фотолюминофора 3 Решение проблем ПФлК - удаленные композитные фотолюминесцентные конвертеры (УФлК) Эффективность УФлК на 30% выше, чем у ПФлК Плоские просветные удаленные конвертеры Intematix Просветные удаленные 3D конвертеры 4 Принцип построения светодиодных ламп с просветным композитным УФлК на примере ретрофитной лампочки СREE TrueWhite Light (США) 5 СИД лампочка EnduraLED (ф.Philips) с удаленным композитным фотолюминесцентным конвертером Впервые решена проблема светодиодной замены 60-Вт лампочки накаливания, полностью отвечающей требованиям L-премии Конгресса США за создание альтернативы лампе накаливания 6 Отражательные 3D конвертеры (Патенты RU2452059, RU2457393, RU2475887, RU2499329, заявки WO2012/112073A1, WO2013/039418A1, WO2013/100815A2, US20130306998 (A1), CA2824309 (A1), CN201180064616.X, JP2013-549382, EP2665099 A1) Конверсионная эффективность удаленных композитных конвертеров для светодиодного освещения 7 Некоторые аспекты воздействия света на организм человека Интенсивность продуцирования некоторых гормонов в организме человека в течение суток Зависимость диаметра зрачка от степени возбуждения меланопсина 8 Мелатонин - регулятор циркадных ритмов («гормон сна») Максимально высока эффективность подавления генерации мелатонина в диапазоне 460-470 нм, характерном для современного светодиодного освещения с ПФлК, причем с течением времени из-за нагрева светодиода и старения люминофора процент синего света в спектре белого светодиода неизбежно возрастает, усиливая его воздействие. Кривая спектральной чувствительности меланопсина сдвинута в длинноволновую Сравнение спектров различных область относительно спектральной источников белого света зависимости эффективности подавления генерации мелатонина и имеет максимум при λ = 480 нм. Провал в спектре белых композитных СИД при 480 нм приводит к относительно большому сравнительно с другими источниками света раскрытию зрачка, увеличивая тем самым дозу синего света с λ в диапазоне подавления генерации мелатонина 455-475 нм 9 Известные принципы создания биологически адекватных светодиодных источников освещения Свет ламп Soraa (фиолетовые СИД, УФлК, из трех люминофоров) максимально близок к свету ламп накаливания, они имеют высокую цветопередачу (Rc ≥ 92) и отлично подходят для использования в бытовых и промышленных светильниках. Однако светоотдача их слишком низка и в настоящее время не превышает 60 лм/Вт. В ретрофитных лампах для бытового освещения CREE LLS используются выходной узкополосный селективный фильтр для подавления спектрального пика 465 нм и красный СИД для улучшения коэффициента цветопередачи, что снижает эффективность лампы и не обеспечивается соответствие спектру ЛН, особенно в красной области спектра. 10 Сохраняется и провал при λ = 480 нм. Принцип построения биологически адекватных светодиодных ламп с комбинированным удаленным композитным конвертером Спектры возбуждения и излучения наиболее широко применяемого в «белых» СИД фотолюминофора YAG:Ce3+ и спектр излучения специально синтезированного нового фотолюминофора КСаРО4:Eu2+ 11 со спектральным максимумом излучения 468 нм Варианты конструкций нового источника света В формфакторе линейной газоразрядной лампы В форфакторе ретрофитной лампы накаливания Решает актуальную проблему создания 12 полноценной светодиодной замены 100 Вт ЛН! Спектрограмма излучения комбинированных УФлК Высокий коэффициент цветопередачи R >90 Иллюстрация влияния Rc на цветопередачу Левая сторона: высокий Rc >90, Правая сторона: низкий Rc< 80 13
