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LED产业即将跨入全光谱时代?

导读: 照明终端用户对LED光源的光效、寿命、显色性的要求日益提高,这对作为白光LED不可或缺的荧光粉的技术和性能提出更高的要求。

  照明终端用户对LED光源的光效、寿命、显色性的要求日益提高,这对作为白光LED不可或缺的荧光粉的技术和性能提出更高的要求。现阶段市面上常规的LED荧光粉仍然存在明显缺陷,各企业正在寻求技术突破口,以形成新的盈利增长点,同时LED荧光粉市场技术的重心也随之发生了明显的变化。

  国内荧光粉一线品牌企业科恒股份在今年6月份的光亚展上推出一种被称为接近太阳光的绿色健康环保全光谱LED荧光粉方案,为解决目前LED光源存在的“富蓝化”危害指明了方向。那么,未来这一具备高显色全光谱特性的LED荧光粉是否将占据主流地位并引领全光谱照明新时代?

  LED暗藏“富蓝化”危害

  自中村修二研发出高效蓝光LED技术,LED照明真正走上商业化道路,进入LED照明普及时代。这一节能环保光源对人类环境产生巨大影响,若将所有照明灯具替换为LED灯,每年全球至少节约用电15200亿千瓦时,可减少用煤至少5亿吨,减少二氧化碳排放13亿吨,减少二氧化硫排放420万吨。而且,LED具智能可控及使用范围广的属性,是未来物联网时代、智慧城市的最佳载体,因而逐渐受各大科技互联巨头追捧。

  LED的发展势头正猛,但其产生的“富蓝化”蓝光危害近年在业内外引起众多舆论。研究表示,因蓝光辐射的峰值波长与视网膜蓝光伤害特征曲线和人体非视觉感光曲线有比较大的重合,所以过多的蓝光用于室内照明,会对人的生理、心理和视神经等产生一系列影响。

  一是视觉上,LED中的蓝光可以穿透晶状体到达视网膜,对视网膜造成光化学损害,加速黄斑区细胞的氧化,引起视力下降、白内障、失明等不同程度的眼疾;二是生物效应上,白光LED中大量的蓝光对褪黑色素的抑制,会导致睡眠紊乱以及一系列功能失调。国内外最新的研究均表明其“富蓝化”的光谱质量容易影响人的司辰节律,从而降低免疫力。

  此外,LED产业经过近几年的迅猛发展,性能大幅提升,产业化LED的光效已经可以达到239Lm/W,远远超过了在照明方面的应用要求。然而,在通用LED照明领域对高光效、高色温的追逐无形中也加剧了“富蓝化”的危害,人们开始重视对光品质的追求。

  荧光粉是“元凶”?

  众所周知,目前常用的白光LED主要是靠蓝光激发荧光粉产生多种颜色混合而成,因荧光粉可以补充LED芯片发光波长以外的不同光谱需求,搭配产生不同光色,荧光粉的质量对于白光LED起关键性作用。为切合终端用户需求,下游芯片级封装企业也对上游LED荧光粉材料提出了更高的要求。“照明对光色品质的要求重点体现在荧光粉性能要求上,如高显色性、全光谱波长、激发效率、粒径分布的均匀性、耐高温特性及长时间老化的颜色漂移离散性等。”旭宇光电汽车灯事业部总经理邓玉仓指出。

  除了对荧光粉的色彩饱和度、还原度及稳定性等技术方面的要求外,瑞丰光电研发总监陈华认为荧光粉还需在性价比上进行提升。

  科恒股份LED事业部总经理陈涛表示,目前市面上的LED光源所搭配使用的LED荧光粉在450-460nm的蓝光下激发时,其蓝光吸收转换效率不足,主要缺少480nm-505nm的蓝绿光和660nm-700nm的深红光。尤其是色温达到5000K以上的高色温白光,会出现大量蓝光未能被有效转化的情况。

  具体来看,不同波长的光对视网膜危害的光谱加权函数如下:

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  而从上表可以看出,450-460nm段的蓝光危害加权函数非常高,正反映出市场上现有荧光粉方案确实存在“富蓝化”危害的隐患。

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