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LED照明技術發展的十大趨勢分析
發布日期: 2016年4月4日 點擊: 525 責任編輯: 本站

 照明技術的物質基礎是光源。因此,照明技術的發展是基於光源技術的發展的。自20世紀90年代三位日裔科學家赤崎勇、天野浩和中村修二在GaN基藍光LED技術取得的重大突破以來,LED技術快速發展。這也強有力地推動了照明技術的發展,已經並將對照明技術產生巨大的變革,包括如下幾個方麵:

  1、照明的主流光源將轉為LED

  目前,大功率LED商業化產品的光效已經達到150lm/W以上,壽命達到30000小時以上,這些使LED的綜合性能已經超越了其它光源。

 

  同時,除很大的功率外,LED燈具的價格已經接近其它光源組成的燈具。因此,相對來說,LED已經具有一定的優勢。同時,LED的實驗室產品光效已經達到300lm/W以上,且通過合理的散熱設計,50000小時以上的壽命是完全可以達到的。原理性上說,其它光源在光效與壽命方麵提升的空間不大。因此,可以預計,LED成為照明市場的主流光源應該是指日可待。

  2、LED器件技術的研究將主要集中於綠光LED效率的提升

  半導體照明技術的核心器件——LED,目前紅光LED及藍光LED都具有較高的光電效率,但是綠光LED的光電效率很低。這限製了LED光譜靈活性的實質性應用。因此,提升綠光LED的光效是LED器件最重要的研究課題。但目前的GaN基LED技術路線遇到很大的技術瓶頸,無論是現有技術路線還是創新的技術路線都有待研究。

  3、LED器件技術的另一個研究將是窄光譜LED器件的研究

  單個LED較窄的光譜寬度將有助於真正實現組裝LED光譜的無限靈活性。這將使LED的應用前景更加廣泛。同時,目前LED的一個主要應用——LED顯示中,若能使單色LED的光譜寬度變小,將可以實現更大的色域空間。而這是一個很大的應用領域。

  4、普通照明用的白光LED將逐步轉向RGB方式實現

  普通照明用的光源都是以白光或接近白光的形式呈現。目前綜合性價比最高的、也是市場上主流的白光LED,都是藍光LED加YAG熒光粉的方式實現的。但是,理論上RGB的方式具有更高的光效,而且采用RGB的方式將使燈具可以調光、調色,甚至調顯色指數等。因此,隨著綠光LED光效的提升,相信RGB方式(進一步延伸為3個或3個以上單色LED混色)將成為主流的白光LED模式。

  5、光源的顯色性的表征將是一個長期的爭論過程,以光譜形式的表征或許是終極的結果

  目前表征光源顯色性的參數主要是顯色指數。但是,這是建立在傳統光源的有限的光譜形式基礎上的。而LED光譜的無限靈活性將使這種表征出現問題。可以預計,如果LED實現了真正的光譜無限靈活性,那麽任何一種單參數的顯色性表征實際上都將是有缺陷的,終極的表征方式應該是光譜本身。

  6、光源的應用將包括視覺應用與非視覺應用兩個基本方麵

  LED在光譜組裝方麵的靈活性,使得可以通過光譜組裝,實現各種視覺與非視覺的優化應用,如農業照明、醫療照明、LED可見光通信等。但相對而言,LED應用在非視覺領域,還有多個問題需要解決,包括:怎樣的光照條件是最優化的,LED的價格還需進一步下降等。前者是科學問題,而後者是產業化問題。

  7、照明技術將與信息技術進行深度的融合,誕生智慧照明

  LED易於控製及本身是半導體器件的特點,加上燈具與人類生活的關聯性,即有人的地方必有燈具,這樣燈具是信息技術的一個很好的物理載體。因此,LED可以與信息技術進行深度的融合,將誕生智慧照明。這將是未來LED照明技術的一個重要的發展方向。

  8、燈具的外觀形式將具有很大的創新潛力

  目前多數的LED燈具包括LED球泡燈、LED筒燈、LED燈管等,在形式上都是為了迎合人的消費習慣,而這是不是最優的燈具機械形式還有待研究。至少,LED燈具未來的機械形式存在很大的創新空間。

  9、OLED將在顯示領域占據重要位置

  相對於以近似點光源發光的LED,OLED是以麵光源形式發光的。因此,未來LED占據照明應用(視覺應用與非視覺應用)的絕大多數市場後,OLED仍然在顯示領域具有一定的優勢。

  10、天然光照明將受到重視

  近年來,節能照明、健康照明與生態照明受到了很大的重視。而利用太陽光實現照明,自然成為最佳的選擇。因此,相信隨著技術的進步,天然光照明會受到越來越多的重視。

  由於LED在尺度、光譜、時間三個空間的巨大靈活性,未來LED的發展可能誕生出許多創新性的應用與概念,這值得期待。這是基於人工光源的照明的發展趨勢。與此同時,隨著人們綠色環保生態理念的不斷加深,天然光采光照明也將獲得更大的發展。

 

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