健康LED光源与灯具设计

灯光设计时考虑节能，选择LED等高效光源 #生活技巧# #家居布置建议# #灯光照明设计#

虽然我们国内这几年LED的发展很快，但它是不是有利于我们的健康，是不是适合环境发展，这个有待我们去探讨。

首先，我们来看看什么是健康光源？

健康光源：一切符合人类进化以来所能够承受、对身体无损害、对视觉无损害、使人类能够感到愉悦的可见光。

可见光：380nm-780nm，健康光：420nm-750nm。

举个例子：人们都会说，早上8点、下午5点的太阳比较舒服。强烈的光照会使人很不舒服，对人是不健康的。

下面我们来看看常见的危害，主要分为4种：1、蓝光危害；2、视觉疲劳；3、球肌萎缩；4、青光眼等。

因此，光源不可小觑。我们从四个方面衡量光健不健康。

1、光的波长；2、光的强度，比如中午光太强，我们直视太阳会很难受；3、光的色温，这是影响光源健康与否的重要指标；4、光的显色性，现在我们市场上能买到显色性达到75%以上很不容易了，80%以上算是比较高的了。目前比较高的可以做到97%。

下面我们来理解上面提到的几个名词。

1、光的波长：R（630nm） G(550nm) B(450nm) 三基色

荧光灯比较容易出现波长的健康危害，大家切记，荧光灯切不可2米之内使用。

2、光的强度：光照强度（Cd）、照度（lx），这个我要提醒大家的是，大家在做产品时要严格按照相关标准要求自己，现在我们很多产品都存在这种问题，比如现在的乡村学校的照明，很多都是很昏暗，不利于青少年的眼部健康。

3、光的色温：1500K-12000K，色温与环境有密切关系，比如在医院使用冷白光，病人情绪会非常烦躁，反之，用暖白光，心情会愉快一些。我们常见的场景有办公楼，比如有些容易让人犯困或者精神烦躁。

4、光的显色：显色性就是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。通常用显色指数（Ra）来表示光源的显色性。

德国物理学家普朗克：黑体辐射理论

健康光源的关键因素之一就是灯珠。

色温主要有两类光源，冷白光和暖白光，还有一种叫正白光。如何在降低成本或不增加成本的情况下做出性价比非常高的健康光源？

荧光粉、胶、芯片的配合是关键！

影响光源发光质量和效果的几个材料因素：芯片、支架、荧光粉、封胶

复杂性：相互关联、相互影响！！

你考虑到这这些封装的技术了吗？

芯片与支架的匹配

芯片与荧光粉的匹配

芯片与胶的匹配

荧光粉与光源质量的匹配

不同材料与不同工艺的匹配

荧光粉是光源质量的关键，不同材料与工艺的匹配都需要综合去考虑。

关于芯片最容易被遗忘，你考虑到这些因素了？

此外，荧光粉我们应该关注的有几个问题：

1、封装原材料及点胶量等因素对LED光源色温、显色性和光效的影响；

2、封装材料选择对LED光源蓝光发射强度的影响；

3、无视觉系统危害等健康LED光源与荧光粉的配粉方案关系密切；

所以，我们在做产品的过程是需要考虑到匹配问题，需要我们不断的测试、找出比较好的匹配方式。无视觉系统危害与荧光粉关系莫大。以前我们提到的几种危害，都可以和荧光粉联系起来。荧光粉的李鬼特别多，很害人的！！！

比如这个荧光粉，好像是黄色荧光粉，但实际上是一个绿粉。

这其实是一个粉红色粉，而不是红色光。但是我们会看到厂家给我们看到的样品会是红色。

下面我们举个例子，绿粉

我们回顾一下前面的例子，可以看出我们比较缺的是蓝绿粉。

513纳米其实很适合我们刚刚说的这个缺陷，505纳米也是非常适合的。

硅酸盐（RHG-300505）绿色荧光粉激发光谱（a）和发射光谱（b），建议买荧光光谱仪来测试。比如我想做4500K，显色性达到95%以上，我们需要激活荧光粉、芯片、胶来搭配方案。LED封装胶，也是影响光源性质的一个重要因素。

它的特点：

光谱范围：400-750nm;

光谱分布：绿光偏强，红光稍弱；

太阳光色温：3500K-5500K

显色性：85%以上

相对于太阳光谱而言，LED光谱最大的软肋就是在蓝绿部分的严重缺失。

右下方图片的光谱接近太阳光谱

绿粉的加入对色温、显色指数和光效影响都非常大

右图是封装光源及台灯光生物危害测试结果对比

（1）通过对LED封装胶和多种荧光粉的调配，可以获得仿太阳健康光谱；

（2）通过新的方案设计可以获得高光效、高显色、高稳定的封装光源；

（3）健康光源的设计需要考虑其使用的针对性，设计要有针对性；

（4）有很多因素你可能还没有考虑到；

（5）人类健康的光源封装技术的开发将成为下一个5年周期内被广泛看好的发展方向。

主持人：王忆，来源：广东省光电技术协会

网址：健康LED光源与灯具设计 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/187403

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