LED改变照明科学

2017-06-13 00:00浏览数:304

电这神奇的东西被发现以来为我们人类的发展带来了很多好处。现代人的生活已经离不开电了,照明是电力使用的最大的一方面,现在照明是一门科学,作为一门科学有其本质的东西,这些东西是不能被颠覆的。视觉照明的概念,LED会让照明学科发生很大的变化,这主要体现在:


  1.照明学科的发展将向更宽广的领域发展。应该说,传统光源的限制,使得照明学科主要是研究视觉照明的,因为光源的主要用途也就是用作人眼看清世界,尽管也有少量的其它用途,但是相比视觉应用,那是小很多的。因此,实际上,照明学科很多年来一直是视觉照明的学科。


  在英文里,有关照明的词有两个,分别是lighting与illumination,这两个词,即使是英语为母语的人也说不清楚它们的差别。(1)lighting本意是light加上ing,光在传播中;(2)illumination与lighting同为照明的意思,但多少年来一直指视觉照明,原因是多少年来照明基本上就是视觉照明,非视觉照明的东西很少。但是illumination基本上是专业研究人员使用,而lighting是大众使用的词;(3)基于词根的意思,illumination指视觉照明是合适的,而lighting指所有的照明是合适的。


2.作为照明的物质基础的光源,传统的光源不会消亡,但是会淡出,可能在不久的将来,LED将是主流光源,这点10年前基本不这样说,但是现在估计很少有人不相信了


  由于LED之前,主流的光源是热辐射光源、低气压放电光源与高强度放电光源,而光源的主要用途也就是视觉照明。这些光源由于在尺度、光谱及时间等空间的不灵活性,造就了照明学科的重心是照明的物质基础“光源”,在光源的研究成熟之后,照明学科基本也就没有大的发展。我们看到,照明学科在20世纪前半叶有很多研究成果,但是在CIE1931、CIE1964及CIE1976的色度系统,1974年最后一次大的进展即显色指数确定下来之后,照明学科基本没有大的进展,甚至快接近“照明工程”了。在此之后的主要研究就是研发新的光源,而作为热辐射光源之后的主流气体放电光源,研究的重心寻找新的发光物质,或者二次发光方法。但是LED变为照明的主流光源,将使这种局面有很大的变化:


  (1)LED器件的主要指标与价格尚未达到技术成熟时,在一段时间内,发展LED技术仍然会是我们照明学科的一个重要部分。但是,目前LED已经发展到可以在很多领域获得应用室外led路灯、led工矿灯、led投光灯、led隧道,玉米灯,室内灯led灯管、led投光灯。因此,照明学科的重心将逐步回归到照明,即光源的应用,而是不是光源本身。


  (2)LED的高度灵活性将造就了未来照明学科的巨大研究机会。因为,LED的高度灵活性将造就LED的广阔应用领域,而在各种应用领域中,又是由于LED的高度灵活性而存在一个最优的应用选择,这是学术的问题,即研究机会。


说完了照明学科,再回头来说照明产业,这个是相对产业界的问题。我可以从技术的发展角度说一下看法。


  1.LED将成为主流光源这点毋庸置疑。因为,LED已经显现出许多优势,目前除了技术指标上的优势外,更重要的是LED的无限灵活性。这点为LED无限的应用空间造就了基础。


  延缓LED应用的推广的因素除价格外,还有一个很重要的是对LED的应用评价。由于视明的评价体系完全是基于传统光源建立起来的,完全有可能不适合某些情况的LED视明应用,而非视明的应用总体上来说研究滞后。


  2.LED的非视明应用是一个巨大的应用空间。目前非视明应用基本上处于研究与少量的应用阶段,主要包括农业照明、医疗照明等。近来很热的LED可见光通信,是LED的一个非常特殊的应用,它以LED发出的光为载体进行信号无线传输,严格的说这个通信的目的不是照明,但是由于它与照明使用同一个发光体,一次,或许可以叫做通信照明吧。


  3.LED白光的技术路线


  目前LED的白光技术路线主要有三种,即RGB方式、紫色LED加红绿蓝三色荧光粉、但是,在目前绿光LED光电效率总体很低的情况下,目前LED产生白光的主流方法是兰光LED加黄光荧光粉。这种方法的理论上所能达到的最大光效(辐射光效)约为280lm/W,且光谱的灵活性大大减弱。而采用红色、蓝色、绿色LED的所谓RGB方式,所能获得的最大理论光效可达到360lm/W以上,且由于光谱是由RGB三色或者更多的单色LED组成,因而具有很大的灵活性。且采用RGB方式实现白光LED,配合LED的控制技术,很容易实现对LED的调光与调色等应用。因此,绿光LED光效的大幅提高,将成就LED在光谱方面真正的、实用的无限灵活性,作为这种无限灵活性的一个特例,就是未来白光LED技术转向RGB方式。


4.绿光光谱光效的大幅提升造就的LED光谱无限灵活性,也将附带的开启很多学术的研究机会。这个对产业界的影响是评价体系。由于光谱无限灵活性的可实现,在LE


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