巴斯夫中国

臻光彩® 低蓝光照明系列:重塑LED照明

人类的历史也是一部照明技术发展的历史。科技的进步使得照明光源不断升级。这些光源满足了人们丰富多样的使用需求,带来了种类繁多的照明产品。然而,不当使用某些光源也会造成身体伤害。

 

我们每天有超过一半的时间待在室内,接触着各种人造光源。现在,越来越多的人已经意识到长时间使用手机、电脑等电子产品对眼睛的伤害——这些屏幕散发的可见光中,包含着蓝光。

 

蓝光是一种波长为400-500nm的高能量可见光,它可穿透晶状体到达视网膜。蓝光过高的能量刺激下,视网膜里黄斑部的感光细胞和视网膜色素上皮细胞容易引起过氧化反应而导致损伤,而这两种细胞是不可再生的,一旦损伤就会影响视力。多伦多大学的一项研究显示,蓝光会抑制身体中褪黑激素的分泌。哈佛大学的一份研究表示,过少的褪黑激素水平或与癌症相关1

 

国家政策和节能需求不断推动LED照明市场的发展。然而,很多人尚未意识到,日常照明使用的LED灯泡、灯管,也释放了大量蓝光。以中国市场为例,中国家庭和写字楼里的照明,使用的LED基本都是白光LED。它的原理是通过蓝光芯片刺激黄色荧光粉并复合形成白光,中国人还偏爱冷白光,因此,蓝光含量更高。

 

“LED市场从开发到普及不过只有十年左右的时间,但它对眼睛造成的伤害直到最近几年才比较正式地被讨论。”巴斯夫台湾分散体与树脂部门高级经理蔡佳伟说。

 

自2013年起,巴斯夫的研发中心开始尝试在实验室里调制配方,用可以过滤蓝光的合成材料代替传统稀土荧光粉。这一材料不仅能够显著降低光源中的蓝光含量,显色指数也较普通LED灯大幅提高。

据巴斯夫台湾阿波罗先进照明暨显示光学实验室负责人洪祥富博士介绍,这是一种早期用于户外指示看板的光转换材料。几年前,台湾研发团队尝试将其用于电子产品显示器和照明领域,以优化各类人造光源的光谱结构。发现一定的可行性后,相关的技术探讨和配方实验在巴斯夫位于德国和台湾的研发中心相继展开。德国的科学家们主要负责染料的合成;台湾的实验室则专注于材料的筛选,通过不同配方的混合不断调整光谱。经过五年的开发,团队终于调制出了想要的配方,一款新产品——使用巴斯夫专利的有机光转换材料的臻光彩® 照明系列——就此诞生。

目前市售LED的发光机制是在纯蓝光晶片上覆盖一层黄色的无机荧光粉,当晶片所发出的纯蓝光穿过此荧光粉时,一部分蓝光会被黄色荧光粉吸收并转成黄光,然后再与剩余的蓝光混合,最后成为我们所见的白光。而巴斯夫专利的有机光转换材料之所以能够实现低蓝光,是因为其本身就是一种黄绿色及红色的材料,当光线穿过,其中的光转换材料会直接将蓝光再次吸收,并转成黄绿光及红光,蓝光的比例因此可以降得更低。相较于市售的LED白光照明,巴斯夫的研发团队调制出的这种配方可以使光源中的蓝光下降50%-75%。

显色指数是光源品质的另一个重要指标。它意味着用户在任何亮度下看到物品的色彩都最接近真实色彩、不偏色。一般来说,越接近太阳光、月光、烛火等自然光源发出的光,人造光源的显色指数才越高。

得益于这一光转换材料,当蓝光被吸收并转成黄绿光及红光后,可以将光谱补得更满,因此就会更接近阳光的全光谱。阳光的显色指数是100,而臻光彩照明系列的显色指数则高达95以上。这能够真实呈现物件与阳光下的真实色彩,并提供更柔和均匀的照明环境。对比而言,目前市场上的照明产品显色指数基本处于70-80,在这种水平的光源下,人很容易把红色看成橙色,或者相反。 

巴斯夫为提高产品在不同色温下的显色指数及效率表现,持续开发材料配方,从中挑选出最适合表现更高稳定性和更佳抗蓝光能力的材料,再在所有配方中做调试。“巴斯夫新开发的台灯产品使用了臻光彩® 光转换灯罩, 色温从2700K的暖黄光到4500K2 的白光都能够维持在95%以上的显色指数。”洪祥富说。巴斯夫还选择将光转换材料与照明产品外部的灯壳而不是内部的发光源融合,这一改良也有效提升了对蓝光的过滤程度,以及光色稳定性、均匀性。此外巴斯夫也重视在视力保护的重要性,采用了无频闪的电源方案在台灯、灯泡等产品,使眼睛更舒适不易疲劳。

臻光彩® 照明系列已于2018年年初以巴斯夫自有品牌的方式在中国台湾地区率先上市,产品包括灯泡、灯管、台灯等。11月,相关产品将正式进入中国大陆市场,通过京东和天猫等电商平台进行销售。“不同于以往上游化学品公司鲜有直接开发和销售面向零售市场的产品,这一次,我们直面消费者的痛点,通过巴斯夫坚实的研发能力提升照明品质,为消费者提供更舒适的光源,减少视力问题。”蔡佳伟说,“更重要的是,我们希望由此改变人们照明的使用方式和习惯。当然,假如产业链下游的照明公司对我们的技术感兴趣,我们也愿意合作共同培育市场。” 

 

1 https://www.health.harvard.edu/staying-healthy/blue-light-has-a-dark-side

2K是温度单位(Kelvin),在此作为自然光源的相对色温(CCT)的单位,用来描述光的颜色。橘红色的夕阳约在2000K,而蜡烛的烛光约在2700K,月光色温约在4000K,白天的日光约在5000-5500K。

销售渠道

实际案例

台湾巴斯夫于2017年底为其桃园观音厂区附近的两所小学完成一项翻修计划,帮助学校打造更舒适的阅读及学习环境。通过“小阳光校园照明计划”公益计划,台湾巴斯夫捐赠了约3000支臻光彩® LED灯管,并由员工志愿者协助更换原有的T8荧光灯管。