LED对照明学科的深远影响(二)
发布时间:2014-7-30 消息来源:天琢照明
导读:随着LED技术的发展,除上述之外,LED还将诞生出各种应用,而这些应用的研究,也将极大的丰富照明学科的研究内涵。值得一提的是,LED与通信技术结合产生的LED可见光通信技术,将有很大的应用前景。但是,在LED通信中,LED只是一个载体。因此,尽管未来这是与照明相关的一个交叉学科,但是,严格的说,这个不属于照明学科的范畴,而是通信学科的一部分。
二、LED改变照明学科的重心
照明学科是以光度学、色度学为学科基础的,其中光度学是由科学家朗伯(Lambert)在1760年创立;而色度学则经历过比较漫长的过程,从CIE1931、CIE1964、CIE1976多次对CIE色度系统进行修正才完善;1974年,显色性的评价指数基本确定下来。在此之后的近四十年里,照明学科本身没有大的发展。究其原因,作为照明的物质基础的光源,包括热辐射光源、气体放电光源在光谱等基本形态上没有大的变化,而以光度学、色度学为基础的照明学科又能基本上满足采用这些光源的照明实践需要。20世纪80年代,国外厂家首先发明了紧凑型荧光灯。之后近十年里各国都投身在其光效、显色性、寿命研究中,并取得了较大进展,以至于CFL成为目前室内照明的最主要光源。而作为60年代的HID光源,一直是光源研究的热点,并在灯具光效、显色性、寿命等方面为此,该领域诞生了照明领域另一个重要的国际会议及其组织,即LS:XX会议及FAST-LS,并使LS会议成为照明领域除CIE之外的最重要国际会议。一直以来,照明学科的重心是作为照明的物质基础的光源,而不是照明本身,LED的出现将改变这种局面。
近年来,LED技术快速发展,其中最重要的指标之一—光效已从十年前的10lm/W左右提高到目前的市售产品的130lm/W,而实验室的样品已达到300lm/W以上,而价格也很亲民。同时由于LED器件的寿命、可靠性等都有了很大的提高,使得LED在尺度空间、光谱空间、时间空间的无限灵活性正凸显出优势。
目前LED在信号、显示等领域已经成为主流的光源;在视觉照明领域(室内、室外等),占据着领导地位;在农业、医疗、通信等领域,近年来也在快速增长中。在以上LED应用前景中,都是基于LED三个无限灵活性。然而,目前LED的发展未能完全实现LED的这种灵活性,特别是LED光谱的无限灵活性。一般来说,LED的光谱半宽度为20~30nm,且可通过改变LED材料的掺杂实现可见光范围的大部分光谱,由于可实现的各个中心波长的LED光电效率不同,特别是绿光LED的效率很低,目前商业产品仍然低于20%。因此,提高绿光LED的光电效率将是实现LED真正的光谱无限灵活性的必要条件。在LED绿光的效率尚未获得较大发展之前,研究提高绿光LED的光电效率将是照明学科的一个研究重点。