"使用藍色LED的白色LED早晚會消失。”
4年前,藍光LED之父中村修二洋洋灑灑講出了這句話,如今,這句話似乎在慢慢應驗。
▲諾貝爾物理獎得主中村修二
中村修二表示,照明能影響人的健康,藍光會抑制腦內釋放褪黑激素,阻擋睡意,只要周圍有足夠的藍光刺激到眼睛,就會抑制褪黑激素分泌,產生睡眠質量與近視問題,而早期自然光源沒有這個問題。
于是,很多廠家提出了“人本照明”的概念,在近幾年的展會上被頻繁提及,也有不少產品在朝著這個方向發展:
▲2018法蘭克福照明 coeLUX展位實拍:太陽仿真燈
當然,這款燈并不屬于“紫光LED”:
▲coeLUX太陽仿真燈光譜圖
當然,目前三星、Source:首爾半導體等一些廠家已經研發了相應的LED紫光產品,并進行少量應用。
紫光LED要普及面臨的最大問是:貴。紫光LED里面需要用到氮化鎵(GaN)基板來提升LED的質量與效能,但GaN基板本身造價昂貴,因此紫光LED產量與價格目前還是偏高。
紫光LED的機會:更接近太陽光譜
以前LED發白光的主要方式,一種是RGB三色混出白光,另一種是通過藍光芯片激發熒光粉發出白光。雖然從外表看上去都是白光,但光譜圖有明顯的短板,沒有紫外波段,近紫外波段也很少,與自然白光有主觀區別。
而由紫光芯片激發的白光LED能解決這個短板。
▲左圖,紫光LED,更好地模擬自然日光的頻譜;右圖:藍光LED,光譜有明顯的藍光譜尖峰。(資料來源于網絡)
我們知道,除了視覺照明之外,還有非視覺的光生物效應。在最近十來年,大家發現眼球除了錐狀細胞和桿狀細胞外,第三種細胞叫做ipRGC細胞,它會被藍光所影響,包括影響我們的情緒,或者睡眠生物鐘。當然,目前這些都尚在研究階段,并沒有明確的結論。
這對于廠家這卻是一個很好的商業故事。藍光LED跟太陽光有很大區別,在數十萬年的進化過程中,人類和動物的眼睛都適應了太陽光,從這個角度來說,太陽光是對身體最好的。
因此,在研究中,太陽光被當做了一個非常好的參考,越接近標準的太陽光或者黑體光源,被認為是更有利于人體的光源。所以企業宣傳它的光譜接近太陽光,就會有一定的市場的先機。
紫光LEDVS藍光LED
紫外芯片一般分為UVA、UVB、UVC,其中,UVA最多,UVC其次,UVB還很少很少。紫光LED生產難度大,不僅僅是半導體配方的問題,目前來說紫光輻射和光效都非常低,且紫光本身對塑料等材質損害嚴重,因此做紫光LED對零部件要求也很高。
紫光LED價格昂貴,在2018年的法蘭克福展,一個還沒有量產UVC樣品,廠家透露價格在200美元一個,當然也有稍微便宜的,但總體來說,比藍光價格高太多,所以紫光產品一般不用在照明上。
兩者除了價格和產能上的差異外,關于藍光和紫光本身也存在爭議。雖然藍光危害的結論尚未明確,但關于藍光抑制褪黑激素的說法并非噱頭,它是一個經過很多生物實驗和對照實驗來得出的結論,前段時間獲得諾貝爾獎的兩位科學家也明確了這一事實。這些發現對于商業來講是很好用的賣點,紫外廠家可以用此來攻擊藍光廠家。
紫光能減少藍光對眼睛的危害,聽著確實很不錯,但事情都并非絕對,同樣紫外對人體也有危害,比如對視網膜的影響,藍光廠家同樣也可用此來攻擊紫外廠家。所以在很大程度上來講,都是一個商業噱頭,事實如何還得看專業的研究結論。
這張照片是2018年法蘭克福展在三星展位所拍攝,很明顯就是對首爾推出的sunlike紫光LED產品的反擊,以“UV FREE”作為賣點,意思是沒有紫外光,而且它的名詞就是HumanCentric Lighting,說的是以人為本的照明。
近一二十年是光生物效應的一個研究爆發期,以人為本就是以人的舒適健康為最終目的,照明最根本就是以人為服務,從藍光LED到紫光LED,也是不斷追求“以人為本”的照明的過程。
紫光LED在國內會崛起嗎?
國外很多企業都想做紫外,來搶占這個未來高利潤戰場的先發優勢,而國內目前還只有零星的企業進入這個領域的研發。
但不可否認紫光以后在國內可能會興起,近紫光可以通過調整配方使用普通藍光MOVCD來生產,也就是把做藍光的設備改變配方后能做出UVA產品,但UVC就難很多,所以國內想做紫外白光LED有技術可能性,而且成本不會太嚇人。
紫光會對藍光LED有威脅嗎?短時期來說并不會,藍光LED足夠便宜,且UVA無論是產能和價格都不具有優勢,但未來會不會有過剩的產能過來白光市場,我們拭目以待吧。
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原文標題:紫光LED或將取代藍光LED!?你怎么看?
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