LED照明能否包打天下？两种技术隐患是硬伤

LED照明一直以来被标榜为21世纪的光源，复旦大学电光源教授张善端曾做过一个报告《绿色照明四要素再讨论》，其中提出绿色照明必须包括节能、环保、安全、舒适这四个要素。随着光源技术的进步和标准的完善，在光的安全性和舒适性方面还可以继续深入讨论。

固态照明包括LED和OLED，目前OLED尚未在普通照明中得到广泛应用，所以本文主要讨论LED。随着白炽灯的淘汰和高压汞灯逐渐退出，传统照明的范围缩小，目前主要包括卤钨灯、荧光灯、高压钠灯和金卤灯等光源及其配套电器和灯具。

评价节能的指标有光源和灯具的光效、寿命、光通维持率。环保指标是生产、运输、运行、废弃和回收过程中的有害物质排放量，以及运行期间所消耗电能对应的排放。LED不含汞等有害的发光物质，且光效、寿命和光通维持率均超过了传统光源，所以在节能环保方面的优势已为大家所公认。

在安全性方面，所有光源和灯具均需要遵循电气安全强制标准，这里只讨论光生物安全的蓝光危害问题。

舒适性指标有色温、显色指数、色容差、眩光指数等。传统光源应用时间长，相当于在光生物安全和光品质方面设定了门槛，LED是否已经全面超越?

一、蓝光危害(目前存在的哪种光都有蓝光，和是不是led关系并不大，和亮度及色温的关系更大。。。)

蓝光危害已有国际标准和国家标准，危害等级和测试方法已有规范。不少研究结果已在期刊、会议和半导体照明联盟的白皮书上发表。

根据复旦进行的理论和实验研究，发现蓝光危害与光源的色温和亮度有关，LED与其他光源相比没有本质上的不同。

在光源的色温和显色指数相近时，各类光源的蓝光危害效率差不多;蓝光危害效率与色温成正比，所以6500K光源的蓝光危害效率为2700K光源的2.4倍，色温的影响并不算大。

评价蓝光危害的蓝光加权辐亮度与亮度成正比，而光源的亮度变化范围可达100倍，所以蓝光危害主要由光源的亮度决定。控制了光源的亮度，蓝光危害也就控制住了。

对于色温低于6500K的光源，只要其亮度不超过100kcdmˉ2，或照度不超过1000lx，就是蓝光安全的(0类，无危险)。对亮度更高的光源，如果分类在低危险类(1类)，只要避免直视，光源的使用也不受限制。

室内照明所用的传统光源中，直管荧光灯和紧凑型荧光灯(节能灯)的亮度最低，普通照明的色温范围内均属于0类蓝光危害(无危险)，属于可以长时间直视的光源;

卤钨灯和金卤灯亮度高，只能短时间直视。

大功率LED单颗或集成封装器件的亮度很高，可能达到石英金卤灯的亮度，如用于投光灯，不能直接用眼睛看。

区域照明用的LED光源或灯具，需要在封装器件外面加一层扩散板或扩散罩，把亮度降低一个数量级以上，这样也可以实现0类蓝光危害。如果一个LED光源的亮度跟节能灯差不多，那它肯定是蓝光安全的。

当然，由于LED光源和灯具的亮度要大一些，做照明设计的时候特别要注意控制眩光。

总体来看，普通照明用白光LED光源和灯具只要控制住亮度，其蓝光危害就在安全范围内。

非视觉生物效应还没有很明确的标准。国内外已有的研究结果表明，光源的节律效率同样与色温成正比。为顺应人体的自然节律，晚上室内照明应该用低色温的光源，这样不会干扰人体的睡眠。

二、光品质

种类不同光品质不同造成的表现不同

舒适性由光源的光品质决定，指标包括光谱、色温、显色指数、色容差、空间颜色均匀性、眩光指数、频闪、寿命期间的颜色稳定性等。

在几百万年的进化过程中，人类的眼睛已适应了自然界的连续光谱，包括太阳光、天空光和月光。

早期的人造光源都是连续光谱，如火把、蜡烛和油灯，以及第一代电光源白炽灯和卤钨灯。

随着光效更高的气体放电光源的出现，光谱有不同程度不连续的荧光灯、高压钠灯和金卤灯等出现在人们的生活中，但其使用历史在人类进化长河中只是一瞬间，还不足以在遗传方面影响人类眼睛的视觉。

从师法自然的角度，在室内照明中采用连续谱光源始终是更加合理的选择。

led对红色尚无对策，只靠加粉又要顾此失彼。

目前主流的LED是采用蓝光芯片激发黄色荧光粉来产生白光，在可见区内属于连续光谱，但绿光区较弱，红光区较少。

所以LED的光谱连续性明显强于荧光灯，但没有超过陶瓷金卤灯。一般LED的红色特殊显示指数(R9)只要求>0，无法很好地还原深红色。

所以人民大会堂用LED做照明改造后，红五星还是用卤钨灯来照明。如果要提高深红色的显色性，应该在LED封装器件中增加红色荧光粉或红光芯片。

室内场合的显色指数很重要。如果向卤钨灯和陶瓷金卤灯看齐，LED的显色指数需要做到90以上，同样需要增加红光荧光粉或红光芯片。

寿命期间的光源的色温和色坐标一定要稳定。这对LED荧光粉和封装硅胶的耐老化性能提出了很高的要求。

空间颜色均匀性对传统光源不是问题，但对LED就比较难解决。由于LED芯片的蓝光仍有约1/3会出射并参与混合成白光，而芯片和荧光粉的空间出光均匀性有差异，这将导致空间色坐标偏移，甚至白光周围出现彩色光。

这个问题对智能照明的多色混光灯具更严重，是以后重点要解决的难题。

照明的舒适度还需要考虑频闪问题。目前的交流LED方案是将市电整流之后直接用来点LED灯，存在频率100Hz的频闪，且电流过零时LED不发光。这需要增加电容滤波，降低光的波动深度。

LED能否包打天下?KLJ认为未来也许可以，特别是出现光谱很连续的多芯片复合LED之后，

不得不提已经有如OSRAM等已经提出了无需驱动市电AC可见光连续光谱的高效高显led方案啦，让大家看到点希望!

LED已经是最节能环保的光源，但光品质方面仍有一些不足需要加强。

真理是不同的应用场合需要不同的照明解决方案，采用最合适的光源就是明智的选择。