LED在市場的發展是非常迅猛的,且深受用戶的歡迎,LED在技術的使用上體現出了不少的優越的特點,主要的特點具體有如下一些方面。現對2017年中國LED照明技術特點分析。
通常一般情況下LED是一種在P-N結上施加正向電流時能發出紫外光、可見光、紅外光的半導體固體發光器件。其發光機理的核心在於P-N結,當外加正向電壓時,P-N結的平衡被打破,P區空穴進入P-N結中和了原來的一部分負離子,N區電子進入P-N結中和了原來的一部分正離子,這樣就使P-N結變窄,由於外加電場使P-N結電場降低,引起電子勢能的減少,減少的勢能則轉化為電磁能,以光子的形式釋放出來。電子減少的能量越多,釋放光子的能量也就越高。
2017-2022年中國LED照明產業行業專項調研及投資價值預測報告表明,LED半導體照明光源除具有使用壽命長、發光效率高、體積小、重量輕、環保安全可靠等優點以外,還有一個顯著優點就是由於LED啟動電壓和工作電壓一致,所以不需使用鎮流器。這樣在節省成本和能耗的同時,也大大縮短了通斷電的響應時間。
隨著相關技術的深入研究,LED的發光效率正在不斷提高,超高亮度的LED將要問世,勢必會取代普通照明電光源,並大量節約能源且無污染。
LED照明技術涉及面很廣,是多學科技術與現代信息技術的結合,其發展呈現八大技術發展趨勢。
一是提高LED照明整燈的能效:LED整燈能效現階段由六部分組成:內量子效率、晶片取光效率、封裝效率、螢光粉激發效率、燈具效率和電源效率。在一定邊界條件下理論值是58%,目前較好的燈具能效也只有30%多,還有很大推進空間,上述六項均要達到90%以上才行,需要技術上有所突破。
二是提高LED光源的光色質量及顯色性表徵值:提高LED光源的光色質量,要採用RGB多光譜組合,即多晶片組合或多基色螢光粉組合,達到合理的LED光譜量分布SPD,還要控制主要的光色參數,如色容差、眩光、光電閃爍等。LED光源顯色性表徵是個長期爭論的課題,LED光源可實現多光譜的靈活組合,採用任何一種參數的顯色性表徵,都是有缺陷的,終極的表徵可能是以光譜形式。還有專家提出採用色域指數(GAT)與CRI一起表徵光對色彩的還原。
三是LED照明燈具創新技術:LED光源、燈具目前是LED照明產業的重中之重,技術上要加速燈具造型和控制功能的創新,具體是燈具外觀形狀創意、尺寸大小靈活、光量按需調節、光色靈活變化、安裝位置隨意等。
四是深入開展智能照明的研發及應用:智能照明的技術特點包括開放式、分布式、遙控遙測、兼容性、互動性等,是照明技術和信息技術的深度融合。在技術上涉及面廣,關鍵技術有發光模組與驅動電源之間的界面整合等,目前亟須有統一的基礎標準,要根據實際需求進行研發推廣應用。
五是大力拓展LED照明應用領域:推廣在非視覺照明系統的應用,如醫療保健、生態農業、LED可見光明升88网址 以及紅外LED和紫外LED的應用,這方面內容豐富,應用技術正在快速發展中。LED顯示應用技術重點開發高清小間距顯示屏和高清可彎曲顯示器技術,實現高清LED電視和高清可摺疊、可穿戴的顯示裝置。
六是窄光譜LED器件的研究:單個LED較窄光譜可實現組合LED光譜靈活性,可在LED顯示中實現更大的色域空間,是很大的應用領域,實現窄光譜LED器件的技術要從材料外延上有所突破。
七是白光LED器件將逐步轉向RGB組合方式:採用RGB組合白光理論上具有更高的光效,並方便燈具調光、調色、調顯色性等,技術上要重點提升綠光LED光效,RGB組合有可能成為普通照明的主流。
八是天然光照明將是終極目標:隨著LED多光譜照明的發展,人們將更重視節能照明、健康照明和生態照明,採用類似太陽光照明將是最佳選擇,即天然光照明,利用LED技術可以實現,但要解決很多技術問題。
LED照明技術有很大發展空間,還需要進一步提高整燈的能效和光品質。在應用上積極推進燈具創新的同時,要不斷拓展應用領域,如智能照明、非視覺照明和高清顯示器;在技術上要實現終極目標,即天然光照明,為人們提供節能、健康、舒適的照明環境。