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LED防爆燈 > 資訊新聞 >行業資訊 > 激光照明能否顛覆LED的未來?

來源︰新黎明科創控股有限公司更新日期︰2019-04-12 10:41:00

LED現狀及發展


在11月13日舉辦的“OFweek(第十五屆)中國LED照明產業發展高峰論壇”上,深圳大學余建華教授為大家介紹了智能化LED照明技術的發展。他認為,LED照明技術已經過了常規照明時代,正處于智能燈具時代並向物聯照明的時代邁進,未來將實現AI照明。所謂智能照明,就是基于物聯網和人工智能,以LED光源、無線通信和智能傳感為核心的高效節能、健康環保和人性化的照明系統。


目前,智能LED照明的技術和產品朝著智能照明燈具和智能照明系統兩個方向發展。智能照明燈具由LED光源模塊、傳感器模塊、控制與通信模塊等組成,主要產品包括調光/調色燈具、高品質光源燈具、多功能燈具。智能照明系統實際是一套基于物聯網技術組建LED智能照明燈聯網系統的解決方案,包括智能燈具、無線網絡、智能接入及雲平台的結合。


智能照明技術提升將促進智慧城市產業的發展,同時也將撬動物聯網產業的發展,並推動LED自身的產業升級。例如,未來智能燈桿將結合傳感器、視頻監控、顯示屏、無線通信基站、充電樁等設備,建設多功能路燈(桿)系統,並在智能城市建設中發揮更大作用。此外,智能家居系統發展也將成為智能照明新的突破點。智能照明可與安防系統、娛樂系統(音箱,電視等)進行語音互動,加上AI技術,讓整套系統更加智能,可以讓人、照明,家居設備(家電)之間有無縫的互動,讓人的生活更加便利,更加豐富,更加安全。當物聯網技術、無線傳感技術、智能接入技術與LED燈具無縫餃接之後,LED照明將進入物聯照明的新時代。


何為激光照明


LED的未來在于智能化、物聯化,對光源本身的發展而言已到了一個瓶頸。藍光LED的發明者中村修二已將研究重點轉向了半導體激光芯片的研究,在深圳建立了一個激光照明的實驗室。中村認為,未來激光照明將成為照明領域的新寵。


激光照明和LED照明的激發機理相近,都是利用藍光光源(激光也可用紫外光源)激發熒光粉發出黃光,再將藍光與黃光混合來實現白光輸出。與LED照明相比,激光照明的效率更高,亮度更高,可調制性也比LED更好。


由于激光的發散角很小,利用激光來激發熒光粉,其光點比LED的光點要小,更易實現聚束。在早期的投影應用中,選用的是氣體燈、汞燈等光源,這些光十分分散,需要多個復雜光學系統進行聚束才能輸出投影,經過多個光學系統之後會帶來很大的損耗,因此這種光源效率僅有3%左右。現有的LED能夠將效率轉換到30-40%,而如果用激光來做光源,能把效率提高到60%以上。


而在亮度方面,單個LED芯片最大工作電流為350毫安,繼續加大電流也無法提高亮度,只能把多個LED芯片拼在一起來實現更大流明的輸出。而激光的亮度與電流成正比,可以通過加大輸入功率來提高亮度。此外,激光可根據需要進行波長與亮度的調制,在應用上比LED芯片更為靈活,色彩效果也更好。


激光照明的局限性


當然,激光照明無法取代LED照明。余教授認為,激光更適合于聚束投射型照明,例如︰投影燈,舞台燈、探照燈、景觀燈等特種照明。如果把激光做成發散型的光源,則無法發揮其效率優勢。同時,激光芯片與LED芯片同屬于半導體芯片,但激光芯片的研制要求更高,準入門檻也更高,因此整體的成本要高于LED芯片。在這樣的背景之下,激光照明的產業化還有待時日。


目前,激光芯片替代LED芯片的照明應用主要在投影方面。激光投影在亮度、色彩飽和度等方面均優于LED投影,但其價格較高,未能成為投影市場主流。在大多數對亮度要求不高的民用場景,3000流明以下的LED投影在性價比上極具優勢。而到了5000流明,LED投影價格驟升,相比之下,激光投影則更具競爭力。對現階段的LED技術而言,無法實現10000流明的投影輸出,因而在10000流明以上的高端專業投影市場,激光照明可謂一騎絕塵。


總結


激光照明在亮度、效率、色彩效果等方面具有極大優勢,隨著技術成熟成本降低,未來將在照明市場佔有重要地位。但激光的特性決定了他無法完全取代LED,在更多發散型光源的應用上,LED將持續佔據主導地位。隨著物聯照明和AI照明的時代即將到來,LED和激光技術都將找到更廣闊的舞台。


總而言之,激光照明的發展會很好地補充LED照明的一些不足,但無法完全取代LED的應用。


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