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当通用照明之外led还有哪些出路

发布时间:2021-09-10 16:48:53 阅读: 来源:消毒柜厂家

通用照明之外led还有哪些出路

led自问世以来,以其能耗低、体积小、寿命长、无污染、响应快、驱动电压低、抗震性强、色彩纯度高等优点,迅速在照明市场得以推广,被誉为新一代照明光源及绿色光源。而近年来通用照明市场渐趋饱和,在通用照明之外,led还有哪些出路?

百花齐放的led市场

led刚问世的时候,由于功率不够、颜色不足,只在告示牌、交通灯等场景有所应用。随着技术进步,led在背光显示上的应用使得led显示的市场呈现爆发式增长,白光led的出现也打开了通用照明市场。经过多年耕耘发展,这些领域趋向饱和,中心高214毫米米汽车照明、闪光灯、医疗等特殊照明也逐渐走进大众视野,成为led领域的新方向,led照明市场呈现出百花齐放的局面。

香港科技大学深圳研究院教授 李世玮

除了照明以外,led在许多非照明领域也大有可为。在11月13日举办的 ofweek(第十五届)中国led照明产业发展高峰论坛 上,香港科技大学深圳研究院李世玮教授介绍了led在非照明领域的技术趋势。李世玮教授认为,与人类视觉无关的应用领域都属于非照明应用。包括植物照明、可见光通讯(vlc)及不可见波段的应用等。其中,植物照明除了农业和园艺应用外,还可扩展到畜牧业、水产业等。而vlc技术则凭借安全、经济、保密等特性,可在一定程度上与wifi形成互补,也可与照明应用相结合,拓展到其他应用场景,如环境监测等。

对非照明应用而言,不可见光的前景和应用范围无疑更为广阔。那么红外led、紫外led又有哪些应用呢?

ir/uv led的应用

据李世玮教授介绍,ir/uv led的应用早已存在,但其市场化仍处在初步探索阶段,仍是一个蓝海市场,距离大规模量产、距离行业爆发的拐点还早得很,在技术方面也有很大的提升空间。

他认为,目前的ir led大部分用于军队及其他特殊领域,但未来将推广到民间。而ir led的未来将锁定在便携式产品上,可用于夜间视觉、瞳孔识别、心跳检测、化妆美容及生物医药等方面。相比之下,uv led则更多将用在工业领域,从市场规模而言将比ir led大得多。

紫外光的波长范围是200nm-400nm,而这些不同波长的紫外光应用场景也各不相同,因此又分为uva(320nm-400nm)、uvb(280nm-320nm)和uvc(200nm-280nm)三类。uva主要用于高分子固化,例如印刷的墨水速干、指甲油秒干、3d打印的快速固化等。uvb则主要应用在生物医疗方面,例如皮肤病治疗等。而uvc则主要用于气体、流体的消毒。

科研现状及研发难点

在led的科研方面,国内外高校、研究所侧重点不同。国际的研究方向偏重于新材料,国内则更侧重于led封装。对于国内led的发展,李世玮教授认为最关键的是心态问题。从材料开发,到封装结构,到制程优化,是一个漫长的研究、不断投入的过程,并非朝夕可就。做研究必须先找准位置,沉下心来,慢慢前进。

led从可见光波段向不可见波段发展,并不仅仅是换一个芯片的事情。以uv led为例,与可见光led相比,uv led的研发有三大难题,分别是外延生长设备、芯片材料、led封装。uv l现在的发达国家的挤出机已普遍采取现代电子和计算机控制技术ed对mocvd的均匀性、温度承受等有更高的要求,可见光led的外延生长条件并不适用。以往的蓝光led采用氮化镓或铟镓氮做基底,而uv led则需要采用铝镓氮做基底,二者的晶格缺陷、适配情况均不相同,需要重新进行研究。而封装体系也与传统的封装大不相同,也需要重新研究开发。

目前,李世玮教授的课题组已实现了uva led封装材料与结构的开发。他介绍说,以往的观念认为银是最好的反射层材料,但对紫外波段而言,铝比银的效果好得多。铝对不同波长的反射率相对恒定,经过热老化处理后依然稳定,而银可以清晰的看出对食品企业来讲的反射率则会随波长变化而变化,经热老化处理后也无法保持稳定。为保证工业设计上的稳定,他的课题组选择银做反射层,取得良好的效果。此外,280nm以下的uvc,其封装形式基本上都是金属或者陶瓷,不仅价格较为昂贵,体积也较大。而如何用塑料封装来取代传统封装,是一个值得研究的方向。

需要科学家,更需要工程师

目前我国的光电人才紧缺,市场需求旺盛,而各高校则承载着培养人才的重任。李世玮教授认为,当前的光电行业大量缺乏技术类的人才,高校在培养人才方面应该注重让学生 学以致用 。现在不少学生学完就丢,考完就忘,这跟学校与产业的脱节不无关系。为此,李教授介绍了香港科技大学的理念。

港科大也非常重视与企业合作,产研结合。港科大提倡教授多参与产业项目,例如与华为、洲明科技、瑞丰光电等企业合作,一方面为企业提供支持,一方面也借助企业增进学生对产业的了解,让学生在毕业之后能更快融入企业的梯队里。在教授招聘方面,也更倾向于聘用有几年行业经验的教授,这样的教授不论是平时教学,还是指导学生,都能传递一些产业内的相关知识,这对学生培养和产业发展都有好处。当然学校也有专门做高精尖的团队,这些团队的目标在科研,对工学院来说,则更注重学以致用。

此外,港科大的很多学科布局并不是朝着精深的方向,而是往广博的方向布局。大量交叉学科的设立,除了教学生专业领域的知识外,还能拓展到周边的相关领域。港科大的博士论文答辩里有一项评估指标,除了论文涉及的内容外,对同一个大的领域下涉及的其他相关领域是否足够了解。

香港科技大学深圳研究院

李世玮教授总结说: 在纯科研领域需要非常专一、非常深厚的专业积累,这部分属于创造知识的、在金字塔顶层的人。但这只能是一小部分人,一小部分极度聪明、天赋极高的人。而金字塔中下层的人比例比塔尖高得多,他们要做的是把知识转移和应用。对这部分人而言,掌握基础专业知识之后,就应该往广博、能解决问题的方向去发展。

led照明路在何方

在过去的十年中,led的基本思路是置换,只焊接接头机械性能实验方法GB2649⑵655⑴989是把传统的光源置换成led的光源,这使得led的很多特性没有体现出来。未来随着建筑设计的升级,将会有越来越多的专门按照led尺寸规格来设计的光源出现,隐藏式的,或平板灯式的,而不再是传统灯座的设计。

led有体积小、耗电小、反应灵敏的特点,这些特点还有着许多待开发的应用场景,这方面的市场空间非常宽广。尽管目前置换市场还很大,但利润空间已经很低,也很难提高产品的附加值。对led行业的从业者而言,应该尽量发挥想象力,结合led的特性去开发新的应用场景,去寻找能体现led优点的刀口,打开led的下一扇应用大门。

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