YUANNENGJI Med den kontinuerlige udvikling af LED-lysteknologi og den stigende opmærksomhed fra samfundet til energikrisen, LED-belysningsindustrien har indledt en periode med fuldskalaeksplosion, tiltrække et stort antal fonde og virksomheder til at komme ind, og konkurrencen på belysningsmarkedet er blevet stadig hårdere.
Hvis vi ser på udviklingen af LED-lysteknologi, vi kan tale om det fra tre aspekter: chip niveau, emballage niveau, og anvendelsesniveau. Chipniveauet fokuserer hovedsageligt på LED-produktionsteknologien; emballageniveauet handler hovedsageligt om, hvordan man konverterer LED-chips til lampeperler eller lyskilder, der kan bruges til belysning; teknologiudviklingen på LED-applikationsniveau er relativt kompleks, primært herunder udvikling af elektronisk styreteknologi, udvikling og brug af nye materialer, og udvikling og forbedring af miljøbelysningskvalitetsevalueringsteknologi.
Chip niveau
Forfølgelsen af høj lyseffektivitet har altid været drivkraften for udviklingen af LED-chipteknologi. Flip-chip teknologi er i øjeblikket en af de vigtigste teknologier til at opnå højeffektive og højeffekt LED-chips. Sapphire og dens understøttende vertikale struktur laser substrat lift-off teknologi (LLO) og ny bindingsteknologi i substratmaterialer vil stadig dominere i lang tid.
Men i den nærmeste fremtid, metal halvlederstruktur vil blive brugt til at forbedre ohmsk kontakt, krystal kvalitet, elektronmobilitet og elektrisk injektionseffektivitet. På samme tid, udvindingseffektiviteten af lys vil blive forbedret ved at gøre overfladen af LED-chipform og fotonisk krystal ru, højreflektionsspejl og gennemsigtig elektrode. På det tidspunkt, den samlede effektivitet af hvidt lys LED kan nå 52%.
Med forbedring af LED-lyseffektivitet, på den ene side, chipsene bliver mindre og mindre, og antallet af chips, der kan skæres på en vis størrelse af epitaksial wafer, er stigende, og derved reducere omkostningerne ved en enkelt chip. På den anden side, kraften af en enkelt chip bliver større og større. For eksempel, det er 3W nu, og den vil udvikle sig til 5W og 10W i fremtiden. Dette kan reducere antallet af chips, der bruges til belysningsapplikationer med strømkrav, og reducere omkostningerne ved applikationssystemer.
Kort sagt, flip chip metode, høj spænding, og siliciumbaseret galliumnitrid vil stadig være udviklingsretningen for halvlederbelysningschips.
Emballage niveau
emballage på spånniveau, LED filament emballage, højt farvegengivelsesindeks og bredt farveskala vil være udviklingstendensen for emballageteknologi i fremtiden. Brugen af gennemsigtig ledende film, overflade ru teknologi, og DBR-reflektorteknologi til at forbedre lyseffektiviteten af LED-lampeperler er stadig mainstream-teknologien til positiv emballering; på samme tid, COB/COF-teknologien med flip-chip-struktur er også i fokus for emballageproducenter, og den integrerede pakkede lysmotor vil blive forsknings- og udviklingsfokus for næste sæson.
Populariseringen af strømfrie løsninger (højspændings-LED'er) og COB/COF applikationer: Drevet af omkostningsfaktorer, strømfrie løsninger er efterhånden blevet acceptable produkter, og højspændings-LED'er passer fuldt ud til strømfrie løsninger, men det, der skal løses, er chippålidelighed. Med fordelene ved lav termisk modstand, god lystype, ingen svejsning, og lave omkostninger, COB-applikationer vil blive bredt udbredt i fremtiden.
Derudover, medium kraft bliver den almindelige pakkemetode. De fleste af produkterne på markedet er LED-produkter med høj effekt eller LED-produkter med lav effekt. Selvom de har deres egne fordele, de har også uoverstigelige defekter. Medium-power LED-produkter, der kombinerer fordelene ved begge, er dukket op.
Der er også anvendelse af nye materialer i emballage. Materialer med højere miljøtolerance såsom høj temperaturbestandighed, UV-bestandighed og lav vandabsorption, såsom termohærdende materialer EMC, termoplastisk PCT, modificeret PPA og keramiklignende plast, vil blive meget brugt.
Til kravet om lyskvalitet, til indendørs belysning, LED farvegengivelsesindekset CRI er 80 som standard og 90+ som målet, og lysfarven på belysningsprodukter er så tæt på Planck-kurven som muligt, for at forbedre lyskvaliteten af LED. I fremtiden, indendørs belysning vil også være mere opmærksom på lysets kvalitet.
Ved at optimere LED-emballageteknologi, lyseffektiviteten er yderligere forbedret, og den har overskredet 200lm/W, hvilket er meget højere end andre traditionelle lyskilder, der anvendes i store mængder. LED-lampeperlernes varmeafledningsevne vil blive yderligere forbedret, pålideligheden vil blive yderligere forbedret, og lampeperlernes levetid forlænges yderligere, så lysfarvekvaliteten vil blive yderligere forbedret, og endelig vil komforten af menneskelige øjne blive yderligere forbedret.
LED applikations forsknings- og udviklingsniveau
For tiden, applikationsproducenter bruger hovedsageligt nye varmeafledningsmaterialer, avanceret optisk design og nye optiske materialer for at opnå omkostningsoptimering af LED-belysningsprodukter, samtidig med at produktets ydeevne sikres.
Men i fremtiden, Fabrikanter af LED-belysningsapplikationer vil fokusere på disse punkter:
1. Udskiftelig LED-lysmotorteknologi baseret på applikationsscenariekrav;
2. LED intelligent lyssystemarkitekturteknologi baseret på Internet of Things platformen;
3. Udvikling af LED lysarmaturer baseret på pålidelighed design, og udvikling af højtydende LED-belysningsarmaturer, der bevarer farve/lysstyrke-konsistens under brugscyklussen;
4. Udvikling af lamper baseret på højeffektiv diffusorteknologi med stort område;
5. Belysningssystemløsningsteknologi og servicesystem til online lysmiljøoplevelse;
6. LED-lyskildernes rige farveegenskaber, hvilket gør scenebelysning også til LED-belysningens kernekonkurrenceevne.
Traditionelle belysningsarmaturer er designet omkring lyskildens form og størrelse, og størrelsen er fast.
Karakteristika for LED-belysningsarmaturer er:
Lampens form er fri, og udseendet er kreativt;
Lampens størrelse er fri og størrelsen er fleksibel;
Lampens lysmængde er gratis, og belysningen er on demand;
Lampens spektrum er frit, og lysfarven er smart;
Lampens placering er fri, og installationen er vilkårlig.
I fremtiden, LED-lampernes form vil ikke længere være begrænset til formen på traditionelle lamper, men vil have tendens til at være fri og skjult. Den frie form kan på den ene side opfylde individuelle behov, og kan derimod bruges som dekoration; LED'ens skjulte natur vil gøre belysningsarmaturer skjult i en indlejret form, men allestedsnærværende.
På samme tid, LED-belysningsprodukter kan realisere den vilkårlige kontrol af lyslumen, ikke længere begrænset til en fast watt i et bestemt område og en bestemt scene, hvilket vil være et stort teknologisk fremskridt.
Intelligent belysning: fremtidige udviklingstendenser
Intelligent belysning refererer til brugen af intelligente klienter til at indsamle, proces- og kontrolinformation, og opnå sikkerhed, energibesparende, sundhed og komfort gennem funktioner som lysstyrkejustering, lyskontakt distribution kontrol, spektrum justering kontrol, scene indstilling, osv.
Karakteristikaene ved intelligent lysteknologi omfatter distribution, fjernbetjening og telemetri, åbenhed, kompatibilitet, interaktivitet, osv.
For at opnå intelligent belysning, det er nødvendigt at have klient intelligent betjeningsteknologi og dataindsamlingsteknologi, Internet datatransmissionsteknologi, cloud big data management og analyse teknologi, og kunde online oplevelse situationsbestemt belysningsteknologi. Kun baseret på disse teknologier kan intelligent belysning virkelig realiseres.
Kravene til intelligent belysning i fremtiden er personlig visning, enkel kontrol, og følelsesmæssig sansning.
Fordi hjemmebelysning har enkle belysningsbehov og er nemmere at styre, intelligent LED-belysning starter herfra. Imidlertid, med udviklingen af teknologi, et godt belysningssystem vil være nødvendigt selv på offentlige steder i fremtiden. For eksempel, efterspørgslen efter intelligent udendørs landskabsbelysning er meget høj, men teknologien er svær at imødekomme efterspørgslen.
Hvordan man kan bryde igennem de tekniske flaskehalse og prisbarrierer ved intelligent belysning på offentlige steder som udendørs belysning og kommerciel belysning er også blevet et presserende problem, der skal løses.
Intelligens er en uundgåelig tendens i fremtidens liv. Intelligensen af LED lamper er kun en lille del af intelligensen i forskellige husholdningsapparater. Virksomheder skal gøre lamper intelligente og mangfoldige gennem teknologisk forskning og udvikling for at imødekomme kundernes personlige behov. Imidlertid, på grund af de høje omkostninger og dårlig produkttilpasning af intelligent lysteknologi, LED intelligente belysningsprodukter kan ikke populariseres.
Med forbedring af teknologien, stabilisering af produktets ydeevne og reduktion af omkostninger, intelligente LED-lamper vil helt sikkert blive bredt cirkuleret på markedet. Hvorvidt LED-virksomheder har mestret intelligent lysteknologi og designet produkter og intelligente styresystemer, der imødekommer markedets efterspørgsel, afgør i høj grad, om virksomheden kan udvikle sig på længere sigt.
Set fra brugsscenarier, forskellige scenarier har forskellige belysningsbehov. Som en strøm af LED-belysning, udviklingen af LED indendørs belysning har gennemgået tre hovedfaser:
1. Forbedre produktets ydeevne.
I denne fase, LED-virksomheder fokuserer på at forbedre produkteffektiviteten og sikre lyskvaliteten af LED-produkter, såsom at forbedre effektiviteten af LED-lyskilder, MR16 lampekopper og LED-moduler;
Anden, optimere omkostningerne.
I denne fase, virksomheder bør forsøge at forkorte produktgenbrugscyklussen, øge deres egen produktkapacitet, og producere omkostningseffektive produkter accepteret af kunderne ved at forbedre produktforsknings- og udviklingsteknologi;
Tredje, lede digitaliseringen af lys.
Der er tre vigtige indikatorer til at måle kvaliteten af indendørs belysning: fysiske indikatorer, fysiologiske indikatorer og psykologiske indikatorer. Forskellige lysmiljøer vil påvirke forbrugerne’ fysiologiske indikatorer som hjertefrekvens og blodtryk, og dermed påvirke forbrugerne’ psykologisk komfort. I belysningsapplikationer, fysiologiske indikatorer og psykologiske indikatorer er vigtigere.
I fremtiden, indendørs belysning vil ikke være for meget opmærksom på lyseffektiviteten, men vil være mere opmærksom på lysets kvalitet, være mere opmærksom på kundernes følelsesmæssige oplevelse, skabe et behageligt miljø gennem perceptionen af lys, og farveforskellen på lamper i forskellige observationsretninger. Farveforskellen, farvedrift og stroboskopi af LED-produkter i sig selv vil påvirke den indendørs lyseffekt.