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2014年10月27日 由三位日本科学家凭蓝光LED技术获得诺贝尔物理学奖的一些思考

浏览次数: 日期:11/4/2014 11:22:45 AM

    本届的诺贝尔物理学奖颁发给发明了蓝光LED的发明者,三位日本的科学家,引起了LED行业的高度兴奋。一时间,所有LED行业的从业者的微信广泛传播,唯恐落于人后。

    笔者是一名从事LED照明行业6年的业内人士,所服务的公司在LED商业照明领域经营了11年,公司的创始人Felix ChaiLED外延片到整灯领域从业20年,我们对这一事件有一些自己的想法和资讯,与各位LED同仁共同分享。

1、三位日本的科学家因为蓝光LED的发明获得在科学界至高无上的诺贝尔物理学奖,首先是全人类社会对LED行业的认可,对LED技术应用在照明领域为人类在拓展生存的空间和时间、美化环境,节约能源方面最大的褒奖。进一步明确了LED照明产品将取代现有的所有形式的人造光源的趋势,确实值得所有LED从业人员庆祝,我们要向三位日本的科学家致敬!

2、蓝光LED芯片刺激荧光粉发白光的技术已经诞生超过15年了,按照科学的自然发展规律应该产生新的技术全面提升和超越现有的技术。这项技术在显色指数、发光效率、光谱结构、明视暗视比特性方面已经走到了尽头,时间窗已经打开,我们中国的LED行业同仁能否在LED核心技术领域超越欧、美、日列强,就靠我们大家的共同努力了。

3、蓝光芯片刺激荧光粉发白光的发光模式存在一些严重的技术缺陷和不足:

   1) 蓝色芯片在红、绿、蓝三原色芯片中的电光转换效率是最低的。

   2) 蓝光能量在光谱结构中的比例过大,对人眼有严重伤害的蓝光溢出效应无法避免。

   3) 显色指数和发光效率成反比,显色指数越高,发光效率越低。比如夏普公司的COB模组,在4000K色温的情况下,Ra>80时发光效率可以达到105LM/W,到Ra>93时发光效率只能达到90LM/W

   4) 光谱结构不完整,不均匀,尤其是R9的红光值偏低,很多低端产品甚至是负值。为此,欧美还特别出台政策对R9值进行干预,要求其进口的LED整灯产品R9值必须为正值。

   5) 这种LED发光模式无法获得适应人眼视觉习惯的高S/P值,因此在同等照度情况下无法产生更高的EVE值,这便是为什么在日光灯管、高压钠灯、无极灯等低S/P值光源照射的情况下,只能不断提高亮度才能人我们看清楚物体的原因。

S/P值即人眼的暗视,明视比,一个眼科医学的定义,即人眼占2%的负责白天工作的用于观察物体颜色的视锥细胞和占98%的负责夜晚工作的,用于观察物体形态的视柱细胞在同一时间观察物体的数量比例。EVE值即等效视觉方程,是一个在国际被广泛认可的光环境测量和计算公式EVE = L photopicx [S/P]IES March-2012论文公布)。其中的照度和S/P值均可通过手持设备进行现场,推荐远方品牌)。

    在蓝光刺激荧光粉的发光模式下,LED光源的S/P值一般为1.1-1.2,飞利浦公司的最高技术产品为1.8,这个指标的高低将直接影响人眼对光的视觉感受。EVE方程的伟大之处在于对光环境的评估和测量不再仅仅考虑照度这一仪器指标,首次把人眼的生理结构指标作为定义光环境的指标,人造光源要开始考虑适应人眼的生理结构了。

4、目前国内的LED行业的从业者志向不高,从产业链的末端LED整灯开始,全行业追求性价比,倒逼产业链的各个环节低利润,低附加值。一项技术的发明和市场运用,需要社会和产业给予企业和发明人足够的空间和时间,在目前的市场环境和行业价值取向的条件下,有多少企业和发明人可以象日亚和中村修二一样忍受失败和时间的煎熬,开发出诺奖级别的成果。日亚和中村们获得了行业领导地位及个人荣誉,在中国的大地上,是否有这样的土壤诞生来这样的企业和科学家呢?

 5、中国政府在关键技术领域投入的力量和方向有很大偏差。以亿元为单位的扶持规模型、低技术型企业,只重视企业规模不重视技术高度,导致很多所谓的LED大企业离开扶持资金就巨亏。直到今日,在很多政府和国有企业的招标文件中还特别注明LED光源品牌为CREE、日亚、欧司朗等等,这既存在政府导向的问题,也存在我们目前国内的LED企业,尤其是LED前端核心技术企业的技术水平,品质把控能力不够的问题。

  6SPD技术---LED的光谱能量控制技术已由John Rooymans博士和Felix Chai先生发明,拥有全球多项专利并在中国申请SPD技术发明专利。这项技术的主旨是通过人为的改变LED的光谱结构从而达到改变LED光源物理特性的目的。这项技术的一些关键性指标已经远远超过了蓝光芯片刺激荧光粉这种发光模式所能达到的技术指标,日本的科学家们需要高度警惕了。

Brilliance的一个批量的光源产品的技术指标为例:

    色温:4000K,显色指数Ra>96, 发光效率142LM/WS/P2.5,红、绿、蓝光谱比例60:36:4,最接近于正午太阳光的光谱结构,完全符合人眼的视觉习惯,基本避免了对人眼有严重伤害的蓝光溢出。

   7、中国的LED产业如果不能够转变思想,继续走所谓的低价,普及路线,3LED市场饱和的破坏性发展思路,我们是不可能象中国的造船、厨电、空调行业一样树立起国际信誉,也永远诞生不了华为、格力、腾讯、阿里巴巴一样具有国际领导力和竞争力的企业。真诚的希望由飞哥带领的高工LED团队,做为第三方媒体和监督力量,对上协调政府政策,对下引导行业发展,为在这个行业中奋斗人们指明方向,规避风险,打造出具有国际话语权的企业和产业联盟,那将是国之幸事,行业之幸事!

                                          深圳市华明佰利科技有限公司

                                

                

      总经理   蔡明翰                     市场总监   刘智阳

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