【热门】深度聚焦：LED即将跨入全光谱时代

摘要:照明终端客户对led光源的光效应、寿命、显色性要求越来越高，对白色led不可缺少的荧光体的技术和性能提出了更高的要求。 现阶段市场上通常的led荧光体依然有明显的缺陷，各公司为了形成新的收益增长点寻求技术突破口，led荧光体市场...

国内荧光体一线企业品牌公司科恒株式会社(股票代码: 300340 )在今年6月的光亚展上发表了接近太阳光的绿色健康环保全光谱led荧光体方案，为处理目前led光源中存在的“富集”危害指明了方向 那么，将来这个具有高显色全光谱特征的led荧光体会占据主流地位，引领全光谱照明的新时代吗？

led蕴藏着“富蓝化”的危害

从中村修二开发出高效蓝光led技术，led照明正式走上商业化道路，进入了led照明普及时代。 这种节能环保光源对人类环境有很大影响，如果把所有的照明 灯具换成led灯，每年至少可以节约15200亿千瓦时的耗电量，煤的至少5亿吨，二氧化碳的排放量为13亿吨，二 而且，led具有智能控制和采用范围广泛的属性，是未来物品的互联网时代、智能城市的最佳载体，因此逐渐受到各大科技互联巨头的支持。

led的迅速发展势头正在加剧，但其发生的“富蓝化”蓝光危害近年来在业界内外引起了很多舆论。 研究表明，蓝光辐射的峰值波长与视网膜蓝光伤害特性曲线和人体非视觉感光曲线比较一致，因此过量的蓝光用于室内照明，对人的生理、心理、视神经等有一系列影响。

一种是视觉上，led的蓝色光透过水晶体到达视网膜，给视网膜带来光化学障碍，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病 第二种是生物效应，白色led上有很多蓝色光是照相机。 国内外最新研究表明，其“富青化”的光谱质量容易影响人 的司辰节奏，降低免疫力。

另外，led产业近年来发展迅速，性能大幅度提高，产业化led的光效应达到239lm/w，远远超过了照明的应用要求。 但是，在通用led照明行业，在不知不觉中就加剧了“富青化”的危害，对光品质的追求开始受到重视。

荧光体是“元凶”？

现在常用的白色led主要是来自蓝色激发荧光体的多种颜色混合而成，荧光体可以补充led芯片的发光波长以外的不同光谱的诉求，因此产生不同的光 色，荧光体的品质对白色led起着重要的作用 为了满足最终用户的要求，下游芯片级封装公司也对上游led荧光体材料提出了更高的要求。 “照明对光色质量的要求 体现在荧光体的性能要求中，例如高显色性、全光谱波长、激发效率、粒径分布的均匀性、高温特性及长期老化的颜色漂移离散性等。 ”宇光电汽车灯事业 部社长邓玉仓指出。

除了荧光体的色饱和度、还原度和稳定性等技术方面的要求外，瑞丰光电研究开发负责人陈华认为荧光体在性价比方面有必要提高。

科恒株式会社led事业部社长陈涛表示，现在市场上的led光源采用的led荧光体在被450-460nm的蓝色光激励的情况下，蓝色光的吸收转换效率不足， 第一是480nm-505nm的蓝色光和660nm-700nm的 特别是，色温为5000k以上的高色温的白色光，蓝色光往往比较不有效地转换。

由上表可知，450-460nm段的蓝色光危害加权函数非常高，市场上现有的荧光体方案确实反映了存在“富蓝化”危害的风险。

突破极限应该从哪里着手？

比较了“富蓝化”的风险，科恒株式会社对led荧光体的 光谱的局限性进行了实质性的改进，及时发表了相应的产品和方案。 陈涛说，科学恒研究开发小组首先分析研究了现在led光源光谱中最不足的光谱部分，明确了所需的新的 增加的发光光谱范围后，开发了对应的新型led荧光体。 然后，比较提高了其发光性能，进行了封装应用验证后，优化改善了新材料，最终得到了比较有效地提高照明 led光源光质量的全光谱应用方案和产品。

这样，高显色全光谱led光源和以往led光源的光谱，前者增加490nm、660nm左右的发光峰值，补充以往的led光源中不足的光谱部分，整体的光谱连续性大幅增加，太阳光全光谱

——图像文字复印摘自“高显色全光谱led的特征和对蓝光危害处理的贡献”。

陈涛指出，科学恒侧重于专利的维护，每年申请了两项发明专利:《氮氧化物荧光体及其制造方法》和《全光谱led荧光体及其对应 用》，目前已批准了两项专利。 科恒凭借自身强硬的技术研究开发能力取得了原始专利，突破了国际以前荧光体公司分发的严密专利网，将来可以“游览”国内 外市场。

"我们的目标是ra99，ra100."

全光谱led荧光体是为了提高照明led光源的光质量而出厂的产品，大幅度提高照明led光源的光谱连续性、色域饱和度、显色指数，比较有效地降低蓝色光的危害。

科恒株式会社led事业部技术负责人冯荣标表示，全光谱led荧光体的第一应用分为两部分:第一是对比度提高显色指数和光效应，目前其显色指数ra可从97 达到98以上，同上 第二个应用是追求 的最佳发光光谱，模拟太阳光光谱，从而可以将光谱缺陷抑制到最小限度，有效地降低蓝色光的危害，但光效果略有下降。

“ra97和 ra98都不是我们的目标。 我们的目标是ra99和ra100。 ”。 根据冯荣标，科学恒将来将继续优化全光谱led荧光体的近紫外光、超短波蓝绿色光和超短波 红色光发光范围和强度不足的问题。 现阶段全光谱led主要应用于手术灯、摄影灯、眼关灯、博物馆照明、高端场所照明等对光谱质量要求较高的行业。 其成 本暂时比通常的led荧光体高，因此在通常的照明led光源中，受到价格制约，宣传阻力大。

依靠20年发光材料经验的积累和技术创新能力，科恒不断开发新的荧光材料，尽快补充不足的光谱部分，转换二次光，消除蓝光危害，并引进智能控制系统，真正意义上健康的绿色的 另外，在价格方面也进行优化改善，加快普及的进度。

冯荣标表示，目前科恒的全光谱led荧光体和方案已经成为各大led封装制造商，甚至成品led制造商的储备技术产品，开始批量生产宣传。

值得一提的是，科恒的全光谱led荧光体自发售以来得到业界专家学者的一致肯定，今年“21届广州国际照明展览会-阿拉丁神灯奖十大技术奖”一词是照明领域奥斯卡的重量级奖，作为领域的标杆，荧光

阿拉丁神灯奖终审员对科恒的全光谱led荧光体表示高度赞赏:

“这种荧光体可以比较有效地补充480nm~500nm之间的led光源的绿色光谱，具有创新性。 ”。

——阿拉丁神灯奖终审员李树华 天津市华彩电子科技工程有限企业理事长

“添加490nm、660nm左右的荧光体，补充短波长的蓝光和长波长的红光，增强光谱连续性和色域饱和度，减少蓝光的相对例，平均显色指数ra值达到90以上，适合健康照明。 ”。

——阿拉丁神灯奖终审员萧弘清国立台湾科学技术大学电机工程系教授

中国稀土学会理事、中国工程院稀土资源可持续开发利用战术研究课题的专家吴虹对科恒在荧光体领域的成绩也充分肯定，“科恒株式会社在led全光谱方面进行了大量创新研究，取得了一定的成绩和效果

全光谱led荧光体会成为主流吗？

当然，随着 显色指数的提高，光的效果也会消失，全光谱led荧光体技术能否平衡的问题，同时价格很高，根据数据，现在的全光谱led在led市场上的比例只有2%左右，未来的

“未来具有高显色的全光谱led荧光体一定有美好的前途”中国照明电器协会副理事长、南京工业大学电光源材料研究所的王海波所长仔细观察高显色全光谱 led荧光体的前景，led照明的本质是提供人工光 随着led照明的迅速发展，人们对其质量、质量、服务等照明整体性能的要求全面提高。 高要求出现在光谱 中，不仅是单纯的白光，而且不是更高的发色，是具有各种光色的更接近太阳光的人工光源。 将来，可以向人类提供更高的光色品质、更舒适健康的光环境的照明技术是急速发展的主流趋势。

广东聂科照明股份有限公司的周建华总经理也同样表示:“模拟太阳光全光谱是未来绿色健康照明的主流趋势，希望科恒股份有限公司与我们一起使全光谱更好，为led照明提供力量。”

“以前有学者提倡全光谱照明的概念，但没有人投入研究发售产品。 科学恒的全光谱led荧光体诞生于业界和市场的呼吁中。” 陈波相 相信，随着全光谱技术的提高，体会到全光谱光质量重要性的客户增加，市场占有率迅速增加，led领域整体，特别是室内照明行业也迅速从通常的 高发色led转移到全光谱led “全光谱led由于独特的性能特征，必然成为照明光源，特别是室内照明光源的主流，未来的科学恒也将继续优化荧光体技术 技术，与业界共同推进照明领域向健康绿色生态照明道路的迅速发展。 ”。