紫光LED的机会:更接近太阳光谱,紫光LED在国内会崛起吗?

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"使用蓝色LED的白色LED早晚会消失。”

4年前,蓝光LED之父中村修二洋洋洒洒讲出了这句话,如今,这句话似乎在慢慢应验。

▲诺贝尔物理奖得主中村修二

中村修二表示,照明能影响人的健康,蓝光会抑制脑内释放褪黑激素,阻挡睡意,只要周围有足够的蓝光刺激到眼睛,就会抑制褪黑激素分泌,产生睡眠质量与近视问题,而早期自然光源没有这个问题。

于是,很多厂家提出了“人本照明”的概念,在近几年的展会上被频繁提及,也有不少产品在朝着这个方向发展:

▲2018法兰克福照明 coeLUX展位实拍:太阳仿真灯

当然,这款灯并不属于“紫光LED”:

▲coeLUX太阳仿真灯光谱图

当然,目前三星、Source:首尔半导体等一些厂家已经研发了相应的LED紫光产品,并进行少量应用。

紫光LED要普及面临的最大问是:贵。紫光LED里面需要用到氮化镓(GaN)基板来提升LED的质量与效能,但GaN基板本身造价昂贵,因此紫光LED产量与价格目前还是偏高。

紫光LED的机会:更接近太阳光谱

以前LED发白光的主要方式,一种是RGB三色混出白光,另一种是通过蓝光芯片激发荧光粉发出白光。虽然从外表看上去都是白光,但光谱图有明显的短板,没有紫外波段,近紫外波段也很少,与自然白光有主观区别。

而由紫光芯片激发的白光LED能解决这个短板。

芯片

▲左图,紫光LED,更好地模拟自然日光的频谱;右图:蓝光LED,光谱有明显的蓝光谱尖峰。(资料来源于网络)

我们知道,除了视觉照明之外,还有非视觉的光生物效应。在最近十来年,大家发现眼球除了锥状细胞和杆状细胞外,第三种细胞叫做ipRGC细胞,它会被蓝光所影响,包括影响我们的情绪,或者睡眠生物钟。当然,目前这些都尚在研究阶段,并没有明确的结论。

这对于厂家这却是一个很好的商业故事。蓝光LED跟太阳光有很大区别,在数十万年的进化过程中,人类和动物的眼睛都适应了太阳光,从这个角度来说,太阳光是对身体最好的。

因此,在研究中,太阳光被当做了一个非常好的参考,越接近标准的太阳光或者黑体光源,被认为是更有利于人体的光源。所以企业宣传它的光谱接近太阳光,就会有一定的市场的先机。

紫光LED VS蓝光LED

紫外芯片一般分为UVA、UVB、UVC,其中,UVA最多,UVC其次,UVB还很少很少。紫光LED生产难度大,不仅仅是半导体配方的问题,目前来说紫光辐射和光效都非常低,且紫光本身对塑料等材质损害严重,因此做紫光LED对零部件要求也很高。

紫光LED价格昂贵,在2018年的法兰克福展,一个还没有量产UVC样品,厂家透露价格在200美元一个,当然也有稍微便宜的,但总体来说,比蓝光价格高太多,所以紫光产品一般不用在照明上。

两者除了价格和产能上的差异外,关于蓝光和紫光本身也存在争议。虽然蓝光危害的结论尚未明确,但关于蓝光抑制褪黑激素的说法并非噱头,它是一个经过很多生物实验和对照实验来得出的结论,前段时间获得诺贝尔奖的两位科学家也明确了这一事实。这些发现对于商业来讲是很好用的卖点,紫外厂家可以用此来攻击蓝光厂家。

紫光能减少蓝光对眼睛的危害,听着确实很不错,但事情都并非绝对,同样紫外对人体也有危害,比如对视网膜的影响,蓝光厂家同样也可用此来攻击紫外厂家。所以在很大程度上来讲,都是一个商业噱头,事实如何还得看专业的研究结论。

这张照片是2018年法兰克福展在三星展位所拍摄,很明显就是对首尔推出的sunlike紫光LED产品的反击,以“UV FREE”作为卖点,意思是没有紫外光,而且它的名词就是Human Centric Lighting,说的是以人为本的照明。

近一二十年是光生物效应的一个研究爆发期,以人为本就是以人的舒适健康为最终目的,照明最根本就是以人为服务,从蓝光LED到紫光LED,也是不断追求“以人为本”的照明的过程。

紫光LED在国内会崛起吗?

国外很多企业都想做紫外,来抢占这个未来高利润战场的先发优势,而国内目前还只有零星的企业进入这个领域的研发。

但不可否认紫光以后在国内可能会兴起,近紫光可以通过调整配方使用普通蓝光MOVCD来生产,也就是把做蓝光的设备改变配方后能做出UVA产品,但UVC就难很多,所以国内想做紫外白光LED有技术可能性,而且成本不会太吓人。

紫光会对蓝光LED有威胁吗?短时期来说并不会,蓝光LED足够便宜,且UVA无论是产能和价格都不具有优势,但未来会不会有过剩的产能过来白光市场,我们拭目以待吧。

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