隨著LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，燈具外形和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新日益不足，亟需新材料的突破和跨行業(yè)的復(fù)合技術(shù)，來(lái)推動(dòng)照明行業(yè)新一輪的增長(zhǎng)和升級(jí)。

 

而天空燈的出現(xiàn)，為照明行業(yè)又打開(kāi)了一扇天窗，為燈具對(duì)人的心理影響提供一種新的解決方案。從此次阿拉丁新聞中心的問(wèn)卷調(diào)查中可以看出，可以跟藍(lán)天和陽(yáng)光相媲美的天空燈，引起了越多越多人的期待和關(guān)注。但囿于成本和專(zhuān)利壁壘，真正的燈天空燈在中國(guó)鮮有應(yīng)用。

 

30多年材料技術(shù)積累 中國(guó)天空燈問(wèn)世

 

在真實(shí)自然界中，由于在大氣層中存在無(wú)數(shù)肉眼不可見(jiàn)的微小顆粒，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，短波長(zhǎng)的藍(lán)光撞擊這些小微粒，發(fā)生散射，從而使天空呈現(xiàn)出藍(lán)色。這種現(xiàn)象稱(chēng)為瑞利效應(yīng)，只有以此原理設(shè)計(jì)的“天空燈”，才會(huì)呈現(xiàn)出非常自然、舒適的照明效果。

 

一直以來(lái)，天空燈核心的瑞利效應(yīng)光學(xué)板材被意大利科勒克斯公司在全球獨(dú)家壟斷生產(chǎn)和銷(xiāo)售，在材料、光學(xué)以及藍(lán)天燈具結(jié)構(gòu)方面形成重重技術(shù)壁壘。瑞利光學(xué)板材涉及材料、納米、光學(xué)等多個(gè)前沿技術(shù)，常州豐盛光電依托江蘇省光學(xué)高分子材料工程技術(shù)研發(fā)中心，采用其自有專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的瑞利效應(yīng)光學(xué)板材，具有高透光、強(qiáng)散射的效果，打破了藍(lán)天燈開(kāi)發(fā)的卡脖子難題。

 

 

圖1：瑞利效應(yīng)天空燈

 

“我們希望形成有中國(guó)特色、掌握核心技術(shù)的天空燈，并且價(jià)格親民，能夠大規(guī)模量產(chǎn)和普及。”常州豐盛光電科技股份有限公司副總經(jīng)理葛偉新如是說(shuō)。

 

成立于1999年的常州豐盛光電，是目前國(guó)內(nèi)光學(xué)電子材料領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)商之一。建立了江蘇省光學(xué)高分子材料工程技術(shù)中心，專(zhuān)門(mén)研究光學(xué)材料制備技術(shù);跟清華大學(xué)和院士工作站進(jìn)行微細(xì)結(jié)構(gòu)的研究;跟中科院開(kāi)展量子點(diǎn)方面的研究。多年來(lái)致力于研發(fā)創(chuàng)新，包括：納米技術(shù)、材料復(fù)合技術(shù)、平面顯示器技術(shù)、精密模具技術(shù)、新能源材料與應(yīng)用技術(shù)等。

 

從2019年開(kāi)始，常州豐盛光電利用自身30多年積累的核心材料技術(shù)進(jìn)行天空燈的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究。經(jīng)過(guò)對(duì)材料的復(fù)配、設(shè)備的選型和反復(fù)研究，歷經(jīng)三年時(shí)間，豐盛首款可以跟藍(lán)天陽(yáng)光媲美的天空燈問(wèn)世。

 

原理：“瑞利效應(yīng)”光學(xué)板材+跨行業(yè)復(fù)合技術(shù)

 

據(jù)葛偉新先生介紹，豐盛光電此款天空燈與意大利Coelux公司開(kāi)發(fā)的天空燈原理一樣，利用了天空的“瑞利效應(yīng)”，把白光中間的藍(lán)色光譜部分通過(guò)板材截留在表面，讓藍(lán)光發(fā)生散射，形成藍(lán)色;而其他光譜則繼續(xù)透過(guò)板材，發(fā)出白光。

 

其中，最核心的關(guān)鍵技術(shù)有兩點(diǎn)：一是產(chǎn)生瑞利散射的光學(xué)板材或者涂層，其中納米材料的粒徑控制才能保證天空燈效果的一致;另外是光源，豐盛天空燈是仿自然光系統(tǒng)的太陽(yáng)光，由于光源有一定的指向性和強(qiáng)度，所以在燈具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮到光源的指向性和強(qiáng)度，還要考慮到光均勻地照射到整個(gè)板材表面。這個(gè)就涉及到光源的選擇、光路的設(shè)計(jì)、燈具結(jié)構(gòu)的布置等。“這需要跨行業(yè)的復(fù)合技術(shù)，既有材料技術(shù)，又有量子點(diǎn)的技術(shù)，還有導(dǎo)光板技術(shù)在里面。”

 

目前，天空燈有兩種技術(shù)路線(xiàn)：一個(gè)是意大利天空燈，光源放在板材的后面，通過(guò)透射方式形成天空燈;另一個(gè)是日本三菱電機(jī)天空燈，光源放在板材的側(cè)面，通過(guò)導(dǎo)光板模式形成天空燈。“我們公司兩種模式的材料都已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)了，可以根據(jù)不同場(chǎng)景給客戶(hù)提供不同的天空燈解決方案，在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先地位。”葛偉新先生講道。

 

但無(wú)論哪種方案，最終給用戶(hù)呈現(xiàn)的都是“自然”效果，好像真實(shí)地置身在外界的天空下。將其安裝在室內(nèi)，相當(dāng)于安裝了一個(gè)天窗，把“陽(yáng)光”搬進(jìn)房間里。

 

從0到1， 把“陽(yáng)光”搬進(jìn)每個(gè)人的房間

 

但這個(gè)“陽(yáng)光”有點(diǎn)貴，以意大利天空燈來(lái)看，價(jià)格在4萬(wàn)-40萬(wàn)不等。

 

“我們的思路是：首先要開(kāi)發(fā)一款低成本天空燈來(lái)激活市場(chǎng)，讓每個(gè)人都消費(fèi)得起，而不是一直高高在上。”葛偉新先生向阿拉丁新聞中心記者談到。

 

為了把市場(chǎng)從0到1激活，常州豐盛光電決定大刀闊斧控制成本，推出價(jià)格親民的天空燈，普及市場(chǎng)。據(jù)透露，在光亞展期間，豐盛將和合作伙伴一起，在國(guó)內(nèi)第一次大規(guī)模集中展示價(jià)格區(qū)間在幾百-三千以?xún)?nèi)的易安裝、模塊化、可擴(kuò)展的天空燈產(chǎn)品。“豐盛科技首先要做的是解決市場(chǎng)上從無(wú)到有的問(wèn)題，激活市場(chǎng)后，然后再通過(guò)迭代把天空燈的效果做得更好，應(yīng)用做的更廣。”葛偉新如是說(shuō)。

 

關(guān)于如何降低成本，他坦言，一方面盡可能利用現(xiàn)有的燈具組件來(lái)生產(chǎn)天空燈，以降低成本;另一方面，目前生產(chǎn)的天空燈在效果上可能還未達(dá)到百分百的效果。“以意大利天空燈來(lái)對(duì)比，大概在70%-80%的水平，但價(jià)格卻僅需其十分之一甚至約百分之一，這個(gè)市場(chǎng)就上來(lái)了。我們是希望能夠?qū)崿F(xiàn)馬上替換燈具，不需要工程安裝。”

 

除了通過(guò)大批量生產(chǎn)以及合理利用已有配套資源，減少前期的開(kāi)發(fā)成本。“我們也在跟一些合作伙伴一起，根據(jù)個(gè)性化需求，開(kāi)發(fā)面積更大、太陽(yáng)光效果更好、智能化、超薄的天空燈產(chǎn)品，把市場(chǎng)做起來(lái)，要讓大家能夠感受到科技創(chuàng)新帶來(lái)的好處。”他還表示，燈具發(fā)展是一個(gè)迭代過(guò)程，我們首先要解決有和沒(méi)有的問(wèn)題，把這個(gè)市場(chǎng)激活，然后再通過(guò)迭代把天空燈的效果做得更好，應(yīng)用做得更廣。

 

結(jié)語(yǔ)