LED照明技 术发展七大热点方向

导读

随着技 术与产业的发展,新技术 与新业态层出不穷,半导体 照明产业正在从原来的技术驱动转变为应用驱动。创新应 用将成为替代阶段之后的新增长点和长期成长动力,按需照明、智能照明、超越照明是LED照明(即半导体照明,编者注)产业未 来发展的重要趋势。半导体 照明在健康照明、智能照明、农业、医疗、通讯、安全等 超越照明的技术和产业突破正蓄势待发。

下面编 者将为您梳理半导体照明技术发展的七大热点方向。

一、高品质全光谱照明

随着人 们对于生活质量,健康安 全的重视程度日益提升,对照明 的需求已不只是帮助“看见”,而是更 加注重照明产品对人深层次的“看不见”的影响,对照明 的要求越来越高,对照明 环境的舒适健康度也提出了新的要求,因此半 导体照明技术发展的重点之一就是开发超高光效、全光谱、高品质的照明产品,营造舒 适健康的光环境。

二、智慧照明

开发基于照明、显示等 各种光源的普适可见光通信技术及创新应用,开发基于物联网、云计算、边缘计算、大数据 分析和人工智能的室内外智慧照明产品和集成技术研究,将推动白光LED光源成为智能家居、智慧社区、智慧城市的载体。

三、新型显示技术

Micro-LED技术备受关注,未来如 能够突破巨量转移和全彩化技术瓶颈,同时解决良率、成本及 制备耗时等产业化问题,Micro-LED有可能 成为新一代显示技术;Mini LED+LCD的技术 路线有可能在近期实现产业化,与OLED技术在 显示领域一争高下。

四、UV LED

紫外固 态光源具有体积小、能效高、坚固耐用、环保,电压低、寿命长等突出优点,在消毒杀菌、紫外固化、保密通讯、数据存储、农业及 医疗领域具有广泛的应用前景,取代汞 灯等传统紫外光源已经是大势所趋。深紫外LED具有彻 底的杀菌消毒功能,能够通 过破坏微生物的DNA和RNA阻止其繁殖,从而对水、空气和 物体表面进行杀菌消毒,可以广泛应用于净水、空气净化、医疗和军事等领域;由于UVC属于日盲紫外波段,在军事 上还可应用于短距离紫外保密通信、紫外预警等。深紫外LED材料与 器件技术的突破将推动杀菌消毒和白色家电产业的迅速增长,带动环境监测、医学成像、紫外净 化和国防预警等相关领域的技术进步。

五、光健康和光医疗

以人为 本的健康照明已经深入人心,对照明 质量和视觉环境的评估,以及照 明对人类生物节律的影响已经成为了科学家们研究的重点。光健康 研究将解析光对人的健康、安全的影响,包括生理节律、视觉、大脑、皮肤、心理认知等,从而有 效指导舒适健康的半导体照明产品设计开发,提升产 品的安全健康属性。光医疗 是人类对光线的创造性应用,激光技 术的出现实现了光疗应用的突破,临床需求巨大,但因激光器价格昂贵,治疗成本高等原因,导致其临床应用受限。随着LED技术的发展,已经可 以作为激光的替代光源,进入光医疗领域。下一步研究LED不同光 谱的细胞生物学效应及其作用机制,开发LED光源对代谢、心血管、神经、皮肤及 免疫相关疾病等重大疾病的治疗和保健方案,以及相 应的健康与医疗专用设备,将为LED抢占无 创光医疗这个数千亿级的医疗市场提供了非常有利的技术基础。

六、农业照明

人工光 源已广泛应用于设施种植、设施养殖、设施水 产和海洋捕捞等领域。近年来,LED的快速 发展为现代农业人工光源的发展注入了新的活力,围绕LED光源在 现代农业的基础研究及研发应用极为活跃,有关动 植物光质生物学机理及“光配方”研究、LED生物农 业光照技术研发及应用示范取得一定进展,但仍有 基础性理论问题以及产业应用技术需进一步深入研讨。

下一步研究LED光照对设施种苗、叶菜、果菜、菌藻生 长发育及产量形成、病虫害 防控的影响机制,解析LED光要素 设施养殖家禽与水产动物繁殖、生长发育、品质调控的影响规律。开发出用于设施种苗、叶菜、果菜、菌藻生 产及病虫害防控、设施养 殖家禽与水产动物的专用LED光源及 光环境智能调控技术将进一步推动农业照明市场的蓬勃发展。

七、IR LED

随着虹 膜识别技术在移动端的应用需求的增长,红外LED生物识 别技术的市场开始显现。虹膜识 别技术是人体生物识别技术的一种,多应用于安防设备。虹膜识 别技术需借助红外LED来实现。红外LED在生物识别领域,是一种 捕捉人体特征的辅助光源,是将人 和机器连接起来的重要窗口。未来在安防、国防、电子商务等领域,也将以 虹膜识别技术为重点。这种趋 势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现。

此外,红外LED在食品分析、运动健康监测、虚拟现实、汽车自 动驾驶等热点领域将得到更为广泛的应用,带来无限商机,以食品分析为例,红外光 谱技术还能够利用某些分子化合物的特有吸收行为,将设定 光谱照射在样品上时,可通过 反射光的波长分布确定某些成分的存在和数量。这种方 法应用于食品行业、农业以及其他行业中,能够测 量食品中的水分、脂肪、碳水化合物、糖分或蛋白质含量等,在食品 分析中能够发挥重要作用。

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