历数LED照明创新在新领域的应用

　　在全球绿色环保趋势下，更加省电的LED照明逐渐替代传统照明已成为不争的事实。尽管与白炽灯一样是点光源，但相同光通量的LED拥有小得多的体积和辐射热量很小的优点，LED的这一性能特点为中国照明灯具制造商的创新想象力打开了大门。

　　当我们稍细心地观察一下周围，LED已经无所不在了。我们使用的手机、显示屏和按键的背后，有背光LED；我们工作时打开电脑，休息时打开电视机，在显示屏色彩纷呈的背后，是高品质LED背光模组在运行；当驱车返家，我们汽车上的尾灯、刹车灯也很可能是使用LED的；在建筑物装饰、洗墙灯、各种广告牌、指示灯等方面，LED的使用也已经非常充分。

　　此外，仍然有一些你我不常关注到的领域，未来很有可能也将属于LED照明应用的地盘——

　　仓库照明：

　　大部份的货仓都以水银灯作照明，一般规格是：功率250W、光度11,000 lm、色温5,000K、寿命8,000小时。大联大旗下世平集团港商营销处副总张广文介绍，因为新型LED的光度提升了不少，而且散热效能高、省电、寿命达到35,000小时、价格也有优势，所以LED仓库灯在市场上是很有竞争力。张广文建议，可选用Cree XLamp XM-L白光LED。它的冷白光系列中，最高光度可达到280 lm @700mA或910 lm @3A，而光效有138 lm/W。

　　牙科治疗：

　　在牙齿修复过程中，最后一个步骤需要以蓝光为陶瓷物料作聚合之用，其蓝光强度最少有1,000mW/cm2而时间要持续约10秒。张广文介绍，现在新开发的蓝光LED，无论是波长和功率都乎合以上要求。张广文建议，可使用Cree XLamp MC-E Blue蓝光LED。它是4芯片封装LED，波长范围是465 - 480nm，功率是1,480mW @350mA。

　　无线控制LED灯具：

　　一般来说，当我们想点亮或关掉一个灯具时，都要跑到灯具附近的开关按钮或控制室中。但如果手上有一个遥远控制器，能够随意开关那个灯具，这样会为我们的日常生活带来不少方便。大联大旗下世平集团应用技术处协理林建和介绍，若将居所内所有的灯具换上带有射频接受器 (RF receiver) 的LED灯具，就可以透过无线控制器 (wireless remote control) 任意地独立控制家中每盏灯的开、关或调校光暗等功能。

　　林建和建议，可以在电源驱动部份中加入射频接受器，用来控制电源的开关或调节驱动电流的大小而达到调光功能。Marvell和Texas Instruments除了可提供电源解决方案外，也同时能提供Wi-Fi或ZigBee的无线传输解决方案。

　　植物灯：

　　LED植物灯是能够促进植物生长的光源，在全世界是一个超百亿元人民币/年的较大市场。有关专家介绍，植物灯将减少农药、化肥的使用，非常具有环保价值。目前，LED植物灯还处于研究阶段和试用阶段，是LED行业的发展热点。北欧国家特别注意环保和低碳，他们率先使用了LED植物灯。易美芯光（北京）科技有限公司总裁范振灿博士介绍，LED植物灯需要特殊的光谱组合，技术的提高与成本的下降是大规模应用的关键点。

　　汽车头灯：

　　LED在汽车的内部照明、尾灯、刹车灯、方向灯上已广泛使用。但是，在汽车头灯上的使用才刚刚开始。汽车大灯需要更强、更集中、更优质的光源。范振灿介绍，部分高档汽车品牌（如奥迪）已经在部分车型上开始使用LED头灯。采用LED的汽车头灯是LED发展史上的一个重要标志。目前，由于技术因素，我国还不能生产这样的LED大灯。

　　手电筒/工矿灯：

　　在手电筒、工矿灯等这些使用电池或充电电池的应用上，由于电池容量小，如果光源光效高，使用时间能够得到很大增加。范振灿表示，LED是目前应用的光源中同等光亮强度效率最高的，非常有优势。

　　除了上述应用，在个人服饰或一些消费性产品中会有新兴的LED应用；此外，跟太阳能结合的一些相关应用也会产生。LED有自己的光学和结构特点，灯具设计者可以根据这些特点来设计不一样的照明产品。随着市场对照明的高品质需求，未来照明产品一定会呈现出多样化的发展趋势。

　　当然，LED并不是万能的。截至目前，LED还没有发展到适用于任何一种照明应用。在某些新兴应用市场，如紧急照明、储物柜照明及车用照明等，LED照明的成熟度比较高，而某些市场则会慢一点。比如在水族鱼缸照明上，因光度和色温都有较高的要求，要达到相同的规格，使用LED的价格往往要贵3倍之多，至今尚未能普及。

　　目前LED照明市场最成熟的应用当属装饰照明，户外洗墙灯、广告等随处可见，而LED室内装饰照明目前仍然成本偏高，在装潢成本较高的设计中才会采用；需求最大的，则是室内主照明灯管、MR16、PAR灯等，随着产品愈趋成熟、价格下降，LED将迅速取代一般室内用照明装置；至于户外路灯及车用照明，因使用环境与条件都较为严苛，有待克服模块设计并解决LED散热以维持高发光效率的技术瓶颈，目前多属政策性推动示范应用，要进入大量应用仍需1-2年时间。

　　在目前发展阶段，LED照明更多的作为一款替换性灯具出现在大众视野里，如球泡灯、筒灯、日光灯等。这些产品都是用来直接替换传统灯具，这也是LED照明打开照明市场的一把金钥匙。2011年，室内照明、商业照明及工厂照明仍为照明主力，户外照明变量较大。

　　LED应用面临诸多挑战，价格问题突出

　　新的LED应用越多，LED的渗透率也越高越广，不可避免地，同时需要面临困难与挑战的情况也更加频繁。世平集团的张广文表示，价格要求不断地往下调、光度要求越来越高、光效(lm/W)要不断地提升，都是当前代理商们最为头痛的问题。今后几年内，几乎所有LED应用都将面临以下几个共同的挑战：

　　1、技术与质量的要求高。不论是室内外照明，还是LED背光，都要求对LED灯珠质量进行严格把控，这需要能够准确控制色温并保持长期稳定性与一致性。由于人眼对白光质量的要求很挑剔，产生高质量稳定的白光是非常有挑战性的，这对材料、工艺都有很高的要求。由于许多应用都需要高亮度、高功率LED，这也就需要有很好的散热技术，以保证LED的长寿命和低光衰。

　　2、规模的要求。目前国内的诸多LED供应商，在中高端LED上的规模均不大，不能够为众多电视厂家或者大的照明厂家提供配套，因此未得到大客户的认可。

　　3、成本的要求。LED的广泛应用有赖于LED产品价格的下降，只有当价格下降到一定阶段，LED才可能在民用照明等领域得到充分利用，市场才能够充分发展。

　　LED产业因为照明应用的加入而有了重大的改变，过去占LED应用范围最大的是通讯市场，其所需组件的功能性较低且需求发光效率有限。随着手机市场趋近饱和，取而代之的照明市场将成为兵家必争之地，但如何研发技术使LED发光效率有效维持，如何提升生产质量以确保产品应用时功能无虞，即是LED封装厂商进入这个市场的门票。

　　目前LED的基本功能和应用已经慢慢接近真正的需求，产品也已进入量产阶段，陈鸿嘉表示，价格问题、产品标准化问题、以及无法掌控的各国政府能源补贴方案，仍是所有LED产业从业者需要尽快克服的困难。

　　挑战既是机遇，矛盾最为集中的LED价格问题其实早已被提上议程。随着科技的日新月异，未来LED价格会越来越便宜，功能会不断提升，预计2015年LED占整个照明市场会超过30%。

　　好的机遇不止一个。目前的背光市场主要被韩国、日本以及台湾的LED厂主导。一方面这是由于国内LED质量还有待提高；另一方面，是由于国内液晶屏都被台韩日相关的厂家垄断，在背光源的选择上，大陆厂商没有主导权。预计今年下半年，国内几条8代线相继量产，国内电视与模组厂家将能够独立选择合适的LED背光伙伴。这无疑是本土LED芯片厂商一个很大的机遇。

　　模块化和智能化LED照明系统成主流趋势

　　相较成本较高的一次性、个性化生产，LED模块批量生产具有明显的价格优势。因此，对下游LED照明应用企业来说，模块化是一个最佳选择。随着中上游LED企业的的大量投入，LED照明产业已经进入了模块化时代。

　　“我认为模块化LED照明系统将继续发展并日益受到欢迎”，富昌电子照明解决方案公司副总裁Jacques Blais表示，目前市场的主流趋势就是开发模块化照明系统，以满足特殊需要。模块化LED是将光源、散热部件、驱动电源合成模块，批量生产，通过模具制造出标准化的LED照明产品。模块化产品的推广，能够为下游LED照明应用企业大大节省生产成本并能实现更好的光学效果。建议买家在选择光源时，除了要明确自己的产品定位和准确需求外，选择一款高品质光源，更起到关键的作用。

　　此外，照明控制也是明显提高节能效率的另一方式。不难发现，智能化和模块化LED已经成为LED照明系统发展的必然趋势。

　　延伸阅读：本土LED产业存在重复低端投资现象

　　近年来国内LED行业投资很热，由于投资界普遍认识到世界各国节能减排的大事业上，LED是很重要的组成部分，所以不论是风险投资界还是在公开市场上，LED行业都受到青睐。有很多资金进入LED行业，特别是在上游。

　　近两年来，中国是全世界范围内采购MOCVD设备最多的地区。据估计，由于政府对MOCVD的补贴，今年底国内MOCVD数量将达到900台到1000台之多，国内封装企业也有上千家。近段时间，一些上市大企业也在大力投资LED产业，而且是产业链的上中下游一起投。国内LED的整体规模正在迅速增大。正是由于近年来很多来自不同领域的公司和人员陆续进入LED产业，使得整个市场还是一片混乱。他进一步预计，两年内，资质较差的LED照明公司就会出现倒闭或者人才大规模流动的状况。

　　整个本土LED产业链所存在的种种问题：

　　1、上游芯片，目前几乎所有的企业都还停留在传统蓝宝石衬底表面双电极结构的LED上，而且大部分的企业只能生产小功率，小尺寸的芯片；

　　2、出光效率等重要指标，还在追赶台韩企业，和欧美日企业有较大的距离；

　　3、封装，主要的规模企业都在小功率和户内外显示屏与景观照明的LED封装上，缺乏白光，尤其是高功率方面的领军企业。

　　4、企业单体规模小，大部分在人民币一个亿以下，只有少数几个企业达到人民币几个亿的产值，这与国外企业几个亿美金的规模存在比较大的差距。

　　5、许多企业在本业做大做强之前，都盲目地往应用产品上延伸。由于技术研发不够、规模小、自主知识产权少，而且企业重点分散，还不够对境外大企业形成竞争优势。