數(shù)字化引領LED照明的未來

　　在LED照明技術持續(xù)發(fā)展及社會對能源危機日益重視的今天，LED照明行業(yè)迎來全面爆發(fā)期，吸引眾多資金及企業(yè)涌入，由此照明市場的競爭也日益激烈。

　　如果從LED照明技術的發(fā)展來看，可以從三個方面來講，一個是芯片層面，一個是封裝層面，一個是應用層面。芯片層面主要關注LED的制成技術;封裝層面主要是如何把LED芯片轉換成可以用來照明的燈珠或是光源;LED應用層面技術發(fā)展相對復雜，主要包括電子控制技術的發(fā)展、新型材料的發(fā)展和使用，環(huán)境照明質量評價技術的發(fā)展和完善。

　　一、芯片層面

　　一直以追求高的發(fā)光效率為LED芯片技術發(fā)展的動力。倒裝技術是目前獲取高效大功率LED芯片的主要技術之一，襯底材料中藍寶石和與之配套的垂直結構的激光襯底剝離技術(LLO)和新型鍵合技術仍將在較長時間內占統(tǒng)治地位。但在不久的將來，采用金屬半導體結構，改善歐姆接觸，提高晶體質量，改善電子遷移率和電注入效率，同時通過LED芯片外形表面粗化和光子晶體，高反射率鏡面，透明電極改善提取光效率，那時白光LED的總效率可達到52%。隨著LED光效的提高，一方面芯片越做越小，在一定大小的外延片上可切割的芯片數(shù)越來越多，從而降低單顆芯片的成本，另一方面單芯片功率越做越大，如現(xiàn)在是3W，將來會往5W、10W發(fā)展。這對有功率要求的照明應用可以減少芯片使用數(shù)，降低應用系統(tǒng)的成本?？傊寡b法、高電壓、硅基氮化鎵仍將是半導體照明芯片的發(fā)展方向。

　　二、封裝層面

　　芯片級封裝、LED燈絲封裝、高顯色指數(shù)及廣色域將是未來封裝工藝的發(fā)展趨勢。采用透明導電膜、表面粗化技術、DBR反射器技術來提升LED燈珠的光效正裝封裝仍然是技術主流;同時倒裝結構的COB/COF技術也是封裝廠家關注的重點，集成封裝式光引擎將會成為下一季研發(fā)重點。

　　去電源方案(高壓LED)，COB/COF應用的普及：在成本因素驅動下，去電源方案逐步成為可接受的產(chǎn)品，而高壓LED充分迎合了去電源方案，但其需要解決的是芯片可靠性。憑借低熱阻、光型好、免焊接以及成本低廉等優(yōu)勢，COB應用在今后將會得到廣泛普及。

　　另外，中功率將成為主流封裝方式，目前市場上的產(chǎn)品多為大功率LED產(chǎn)品或是小功率LED產(chǎn)品，它們雖各有優(yōu)點，但也有著無法克服的缺陷，而結合兩者優(yōu)點的中功率LED產(chǎn)品應運而生。

　　還有就是新材料在封裝中的應用。耐高溫、抗紫外以及低吸水率等更高環(huán)境耐受性的材料，如熱固型材料EMC、熱塑性PCT、改性PPA以及類陶瓷塑料等將會被廣泛應用。對于光品質的需求，針對室內照明方面，LED顯色指數(shù)CRI以80為標準，以90+為目標，盡量使照明產(chǎn)品的光色接近普朗克曲線，這樣才能改善LED的光品質，今后室內照明也將更關注光的品質。

　　通過優(yōu)化LED封裝技術，光效進一步提高，目前已經(jīng)超過200lm/W，遠高于其他大量使用的傳統(tǒng)光源。LED燈珠的散熱性能將進一步改善，可靠性進一步提高，燈珠的壽命也會進一步延長，從而光色品質進一步提高，最終人眼舒適度達到進一步改善。

　　三、LED應用研發(fā)層面

　　目前應用廠家主要通過采用新型散熱材料、先進光學設計與新型光學材料應用等手段實現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的成本優(yōu)化，同時并保證產(chǎn)品性能。但在將來，LED照明應用廠家將重點關注這些點：

　　1、基于應用場景要求的可互換LED光引擎技術;

　　2、基于物聯(lián)網(wǎng)平臺的LED智能照明系統(tǒng)架構技術;

　　3、基于可靠性設計的LED照明燈具開發(fā)，使用周期內保持顏色/亮度一致性的高性能LED照明燈具開發(fā);

　　4、基于大面積高效漫射擴散板技術的燈具開發(fā);

　　5、在線光環(huán)境體驗的照明系統(tǒng)解決技術和服務系統(tǒng);

　　6、LED光源的色彩豐富特性，這使得情景照明也將是LED照明的核心競爭力。

　　傳統(tǒng)照明燈具都是圍繞光源形狀尺寸來設計的，尺寸固定。而LED照明燈具的特點是：燈具形狀自由，外觀創(chuàng)意;燈具尺寸自由，大小靈活;燈具光量自由，按需照明;燈具光譜自由，光色靈動;燈具位置自由，安裝隨意。未來LED燈具形狀將不再局限于傳統(tǒng)燈具的形狀，而傾向于形狀自由化和隱藏性。形狀自由一方面滿足個性需求，另一方面則可作為裝飾品進行點綴;而LED的隱藏性將以嵌入式的形式讓照明燈具隱藏起來但又無處不在。同時LED照明產(chǎn)品實現(xiàn)光照流明隨意控制，不再局限于某一區(qū)域某一情景中固定的瓦數(shù)，這將是一個極大的技術進步。

　　智能照明：未來發(fā)展趨勢

　　智能照明是指利用智能客戶端進行信息收集、處理和操控，通過對燈光進行亮度調節(jié)、燈光開關機分布控制、光譜調節(jié)控制、場景設置等功能，達到安全、節(jié)能、健康、舒適等特點。智能照明技術的特點包括分布式、遙控遙測、開放式、兼容性、互動性等。要達到智能照明，需要具備客戶端智能操作技術和數(shù)據(jù)采集技術、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸技術、云端大數(shù)據(jù)管理分析技術、客戶在線體驗的情境照明技術，只有以這些技術為基礎，才能真正實現(xiàn)智能照明。未來對智能化照明的的要求就是個性化展示、簡易操控、情緒感應。家居照明因其照明需求較為簡單，較易操控，因此智能LED照明會從這里出發(fā)。但隨著技術的發(fā)展，未來即使在公共場合，也需一個良好的照明系統(tǒng)，比如戶外景觀照明對智能化的需求就非常高，但技術難以滿足需求。如何突破戶外照明、商業(yè)照明等公共場所智能照明的技術瓶頸、價格障礙也已經(jīng)成為亟待解決的問題。

　　智能化是未來生活的必然趨勢。LED燈具智能化只是各種家居設備智能化的一小部分，企業(yè)必須要通過技術研發(fā)讓燈具變得智能與多樣，以迎合客戶的個性化需求。但是目前智能照明技術由于成本過高、產(chǎn)品匹配性較差等問題，致使LED智能照明產(chǎn)品無法普及。隨著技術改進、產(chǎn)品性能趨向穩(wěn)定、成本降低，智能化LED燈具肯定會廣泛流通于市場。LED企業(yè)是否掌握了智能照明技術，并且設計出迎合市場需求的產(chǎn)品和智能控制系統(tǒng)，在很大程度是決定了該企業(yè)能否長期發(fā)展。

　　從使用場景來看，場景不同，照明需求也不一樣。LED室內照明作為LED照明的“一支洪流”，其發(fā)展經(jīng)歷三個主要階段：

　　一、完善產(chǎn)品性能。在這一階段LED企業(yè)著重提高產(chǎn)品效能，保證LED產(chǎn)品的照明質量，諸如提高LED光源、MR16燈杯及LED模組等產(chǎn)品的效能;

　　二、優(yōu)化成本。這個階段，企業(yè)要盡量縮短產(chǎn)品回收周期，增加自身產(chǎn)品容量，通過提升產(chǎn)品研發(fā)技術，從而生產(chǎn)出為客戶所接受的高性價比的產(chǎn)品;

　　三、引領光的數(shù)字化。室內照明的質量有三個重要的衡量指標：物理指標、生理指標和心理指標。不同的光照環(huán)境會影響消費者的心跳、血壓等生理指標，從而影響到消費者的心理舒適度。在照明應用上，生理指標和心理指標更為重要。未來的室內照明將不會太關注光效，而會更注重光的品質，更關注客戶的情感體驗，通過對光的感悟營造出愉悅環(huán)境，還有不同觀察方向的燈具色差。LED產(chǎn)品本身色差和色漂、頻閃都會影響室內照明效果。

　　當前國內LED照明應用技術較為分散，同質化產(chǎn)品、劣質產(chǎn)品充斥LED照明市場，致使市場混亂、競爭無序。國內眾多LED企業(yè)正處于學習階段，而非自主創(chuàng)新。許多中小企業(yè)著眼于短期利益，另一方面也沒有足夠資源、時間投入到產(chǎn)品研發(fā)中，致使LED產(chǎn)品良莠不齊。而國際照明企業(yè)的LED產(chǎn)品質量、性能，尤其在光學設計、產(chǎn)品智能控制等方面均優(yōu)于國內產(chǎn)品。

　　針對這一現(xiàn)狀，小型LED企業(yè)在前期階段，可通過購買行業(yè)協(xié)會的技術，或者通過企業(yè)營銷實力發(fā)展企業(yè);企業(yè)規(guī)模達到中型階段，則需轉變發(fā)展戰(zhàn)略，通過對市場進行深入調研，明確LED照明產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢，積極投入大量資源提升研發(fā)實力，與群雄角逐LED照明市場。LED照明行業(yè)將不斷的進行資源整合，LED照明企業(yè)掌舵人要具備敏銳市場洞察力，加大投入提升產(chǎn)品研發(fā)能力，積累核心競爭力，才能在未來的競爭中立于不敗之地。