科恒股份推出一種被稱為接近太陽光的綠色健康環保全光譜LED熒光粉方案，為LED光源“富藍化”危害指明了方向，這一方案在未來很有可能占據主流地位并引領全光譜照明新時代，LED照明也將真正走上商業化道路。
　照明終端用戶對LED光源的光效、壽命、顯色性的要求日益提高，這對作為白光LED不可或缺的熒光粉的技術和性能提出更高的要求。照明終端用戶對LED光源的光效、壽命、顯色性的要求日益提高，這對作為白光LED不可或缺的熒光粉的技術和性能提出更高的要求。現階段市面上常規的LED熒光粉仍然存在明顯缺陷，各企業正在尋求技術突破口，以形成新的盈利增長點，同時LED熒光粉市場技術的重心也隨之發生了明顯的變化。
　國內熒光粉一線品牌企業科恒股份在今年6月份的光亞展上推出一種被稱為接近太陽光的綠色健康環保全光譜LED熒光粉方案，為解決目前LED光源存在的“富藍化”危害指明了方向。那么，未來這一具備高顯色全光譜特性的LED熒光粉是否將占據主流地位并引領全光譜照明新時代?
　LED暗藏“富藍化”危害
　自中村修二研發出高效藍光LED技術，LED照明真正走上商業化道路，進入LED照明普及時代。這一節能環保光源對人類環境產生巨大影響，若將所有照明燈具替換為LED燈，每年全球至少節約用電15200億千瓦時，可減少用煤至少5億噸，減少二氧化碳排放13億噸，減少二氧化硫排放420萬噸。而且，LED具智能可控及使用范圍廣的屬性，是未來物聯網時代、智慧城市的最佳載體，因而逐漸受各大科技互聯巨頭追捧。
　LED的發展勢頭正猛，但其產生的“富藍化”藍光危害近年在業內外引起眾多輿論。研究表示，因藍光輻射的峰值波長與視網膜藍光傷害特征曲線和人體非視覺感光曲線有比較大的重合，所以過多的藍光用于室內照明，會對人的生理、心理和視神經等產生一系列影響。
　一是視覺上，LED中的藍光可以穿透晶狀體到達視網膜，對視網膜造成光化學損害，加速黃斑區細胞的氧化，引起視力下降、白內障、失明等不同程度的眼疾;二是生物效應上，白光LED中大量的藍光對褪黑色素的抑制，會導致睡眠紊亂以及一系列功能失調。國內外最新的研究均表明其“富藍化”的光譜質量容易影響人的司辰節律，從而降低免疫力。
　此外，LED產業經過近幾年的迅猛發展，性能大幅提升，產業化LED的光效已經可以達到239Lm/W，遠遠超過了在照明方面的應用要求。然而，在通用LED照明領域對高光效、高色溫的追逐無形中也加劇了“富藍化”的危害，人們開始重視對光品質的追求。
　熒光粉是“元兇”?
　眾所周知，目前常用的白光LED主要是靠藍光激發熒光粉產生多種顏色混合而成，因熒光粉可以補充LED芯片發光波長以外的不同光譜需求，搭配產生不同光色，熒光粉的質量對于白光LED起關鍵性作用。為切合終端用戶需求，下游芯片級封裝企業也對上游LED熒光粉材料提出了更高的要求。“照明對光色品質的要求重點體現在熒光粉性能要求上，如高顯色性、全光譜波長、激發效率、粒徑分布的均勻性、耐高溫特性及長時間老化的顏色漂移離散性等。”旭宇光電汽車燈事業部總經理鄧玉倉指出。
　除了對熒光粉的色彩飽和度、還原度及穩定性等技術方面的要求外，瑞豐光電研發總監陳華認為熒光粉還需在性價比上進行提升。
   科恒股份LED事業部總經理陳濤表示，目前市面上的LED光源所搭配使用的LED熒光粉在450-460nm的藍光下激發時，其藍光吸收轉換效率不足，主要缺少480nm-505nm的藍綠光和660nm-700nm的深紅光。尤其是色溫達到5000K以上的高色溫白光，會出現大量藍光未能被有效轉化的情況。
　具體來看，不同波長的光對視網膜危害的光譜加權函數如下：　　

     而從上表可以看出，450-460nm段的藍光危害加權函數非常高，正反映出市場上現有熒光粉方案確實存在“富藍化”危害的隱患。
　　
　突破局限該從何著手?
　　
　針對“富藍化”的隱患，科恒股份率先在LED熒光粉的光譜局限性上作出實質性改良，并適時推出相應產品和方案。陳濤表示，科恒研發團隊首先對目前LED光源光譜中主要缺少的光譜部分進行分析研究，確定所需新增的發射光譜范圍后，研發出對應的新型LED熒光粉;接著針對其發光性能進行提升，通過封裝應用驗證后再優化改進新型材料，最終得出一套有效提高照明LED光源光品質的全光譜應用方案和產品。　　

　如上圖，高顯色全光譜LED光源與常規LED光源光譜對比，兩者最大的區別在于前者增加了490nm、660nm左右發射峰，補足了常規LED光源缺少的光譜部分，使得整體光譜連續性大大增加，從而接近于太陽光全光譜。
　　
　——圖文內容摘自《高顯色全光譜LED特性及其對解決藍光危害的貢獻》
　　
　另外，陳濤表示，科恒著重專利的維護，在2014年便為此申請兩篇發明專利：《一種氮氧化物熒光粉及其制備方法》和《一種全光譜LED熒光粉及其應用》，目前兩篇專利均已獲得授權。科恒以自身的強硬的技術研發能力取得原創性專利，突破國際傳統熒光粉企業布下的嚴密專利網，未來將可盡情“暢游”于國內外市場。
　　
　“我們的目標是Ra99甚至Ra100”
　　
　全光譜LED熒光粉正是為提升照明LED光源光品質應運而生的產品，它大幅提高照明LED光源的光譜連續性、色域飽和度、顯色指數，有效降低藍光危害。
　　
　據科恒股份LED事業部技術總監馮榮標介紹，全光譜LED熒光粉的主要應用分為兩種：第一種是針對性提高顯色指數和光效，目前其顯色指數Ra可達到97甚至98以上，而在同樣顯指的前提下，其光效可比目前市面上的雙粉方案提升約2%，這種應用主要是追求性能優先，但光譜連續性不夠完美。第二種應用是追求最佳的發射光譜，模擬太陽光光譜，其光譜缺陷可以降到最低，有效降低藍光危害，但在光效上會略微下降。
　　
　　“Ra97甚至Ra98都不是我們的目標，我們的目標是Ra99甚至Ra100。”馮榮標表示，科恒未來將繼續優化全光譜LED熒光粉在近紫外光、超短波藍綠光和超長波紅光方面的發射范圍和強度不足的問題。現階段全光譜LED主要應用于手術燈、攝影燈、護眼燈、博物館照明、高端場所照明等對光譜質量要求高的領域。因其成本暫時相對于普通LED熒光粉較高，在普通的照明LED光源方面，受價格制約，推廣阻力較大。
　　
　　依托二十年的發光材料經驗積累及技術創新能力，科恒將堅持不斷研發新的熒光粉材料，盡快補充所缺失的光譜部分，甚至實現二次轉光，消除藍光危害，同時引入智能控制系統，實現真正意義上的健康綠色生態照明。另外在成本方面也會進行優化改進，加速普及進度。
　　
　馮榮標透露，目前科恒的全光譜LED熒光粉和方案已經成為各大LED封裝廠家甚至成品LED廠家的儲備技術產品，開始批量生產推廣。
　　
　中國稀土學會理事、中國工程院稀土資源可持續開發利用戰略研究課題專家吳虹對于科恒在熒光粉行業作出的成績也致于充分肯定，“科恒股份在LED全光譜方面做了很多創新研究工作，也取得了一定的成績和效果，但在更飽和色域、二次再轉光等方面還是有繼續提升改進的空間，期待科恒股份運用二十年的稀土發光材料研發和應用經驗做出更多的創新和改進，和業界一起真正實現綠色生態照明。”
　　
　全光譜LED熒光粉將成主流?
　　
　當然，隨著顯色指數的提升，光效也會隨之有所損失，全光譜LED熒光粉技術能否平衡這一問題，并且成本較高，據數據統計，目前全光譜LED在LED市場上所占的比例僅為2%左右，未來全光譜LED熒光粉是否將成為主流?
　　
　“未來具高顯色的全光譜LED熒光粉一定會有美好的前景。”中國照明電器協會副理事長、南京工業大學電光源材料研究所王海波所長十分看好高顯色全光譜LED熒光粉的前景，LED照明的本質是提供人造光。隨著LED照明的發展，人們對它的質量、品質、服務等照明總體性能的要求全面提升。高要求體現在光譜上，不僅是單純的白光，或是更高的顯色，而是具有各種光色的更接近于太陽光的人造光源。未來，能為人類提供更高光色品質、更舒適健康的光環境的照明技術才是發展的主流趨勢。
　
　廣東聚科照明股份有限公司周建華總經理同樣表示：“模擬太陽光的全光譜是未來綠色健康照明的主流趨勢，希望科恒股份和我們一起把全光譜做得更好，為LED照明貢獻一份力量。”
　　
　“以前曾有學者提出全光譜照明的概念，但一直沒有人愿意投入研究并推出產品，科恒的全光譜LED熒光粉則是在業界和市場的呼喚當中應運而生。”陳濤相信，隨著全光譜技術的不斷提升，將有更多用戶體會到全光譜光品質的重要性，其市場占有率將會快速增長，整個LED行業特別是室內照明領域也將會快速由常規的高顯色LED過渡到全光譜LED。“而全光譜LED因其獨特的性能優勢，必然會成為照明光源特別是室內照明光源的主流，未來科恒也將持續優化熒光粉技術，與業界共同推動照明行業向健康綠色生態照明道路發展。”