刘木清：照明技术的发展趋势-微课堂-云知光

照明技术的物质基础是光源。因此，照明技术的发展是基于光源技术的发展的。自20世纪90年代三位日裔科学家赤崎勇、天野浩和中村修二在 GaN 基蓝光 LED 技术取得的重大突破以来，LED 技术快速发展。这也强有力地推动了照明技术的发展，已经并将对照明技术产生巨大的变革，包括如下几个方面：

1、照明的主流光源将转为 LED

目前，大功率 LED 商业化产品的光效已经达到150lm/W以上，寿命达到30000小时以上，这些使 LED 的综合性能已经超越了其它光源。

同时，除很大的功率外，LED 灯具的价格已经接近其它光源组成的灯具。因此，相对来说，LED 已经具有一定的优势。同时，LED 的实验室产品光效已经达到300lm/W以上，且通过合理的散热设计，50000小时以上的寿命是完全可以达到的。原理性上说，其它光源在光效与寿命方面提升的空间不大。因此，可以预计，LED 成为照明市场的主流光源应该是指日可待。

2、LED 器件技术的研究将主要集中于绿光 LED 效率的提升

半导体照明技术的核心器件——LED，目前红光 LED 及蓝光 LED 都具有较高的光电效率，但是绿光 LED 的光电效率很低。这限制了 LED 光谱灵活性的实质性应用。因此，提升绿光 LED 的光效是 LED 器件最重要的研究课题。但目前的 GaN 基 LED 技术路线遇到很大的技术瓶颈，无论是现有技术路线还是创新的技术路线都有待研究。

3、LED 器件技术的另一个研究将是窄光谱 LED 器件的研究

单个 LED 较窄的光谱宽度将有助于真正实现组装 LED 光谱的无限灵活性。这将使 LED 的应用前景更加广泛。同时，目前 LED 的一个主要应用——LED 显示中，若能使单色 LED 的光谱宽度变小，将可以实现更大的色域空间。而这是一个很大的应用领域。

4、普通照明用的白光 LED 将逐步转向 RGB 方式实现

普通照明用的光源都是以白光或接近白光的形式呈现。目前综合性价比最高的、也是市场上主流的白光 LED，都是蓝光 LED 加 YAG 荧光粉的方式实现的。但是，理论上 RGB 的方式具有更高的光效，而且采用 RGB 的方式将使灯具可以调光、调色，甚至调显色指数等。因此，随着绿光 LED 光效的提升，相信 RGB 方式（进一步延伸为3个或3个以上单色 LED 混色）将成为主流的白光 LED 模式。

5、光源的显色性的表征将是一个长期的争论过程，以光谱形式的表征或许是终极的结果

目前表征光源显色性的参数主要是显色指数。但是，这是建立在传统光源的有限的光谱形式基础上的。而 LED 光谱的无限灵活性将使这种表征出现问题。可以预计，如果 LED 实现了真正的光谱无限灵活性，那么任何一种单参数的显色性表征实际上都将是有缺陷的，终极的表征方式应该是光谱本身。

6、光源的应用将包括视觉应用与非视觉应用两个基本方面

LED 在光谱组装方面的灵活性，使得可以通过光谱组装，实现各种视觉与非视觉的优化应用，如农业照明、医疗照明、LED 可见光通信等。但相对而言，LED 应用在非视觉领域，还有多个问题需要解决，包括：怎样的光照条件是最优化的，LED 的价格还需进一步下降等。前者是科学问题，而后者是产业化问题。

7、照明技术将与信息技术进行深度的融合, 诞生智慧照明

LED 易于控制及本身是半导体器件的特点，加上灯具与人类生活的关联性，即有人的地方必有灯具，这样灯具是信息技术的一个很好的物理载体。因此，LED 可以与信息技术进行深度的融合，将诞生智慧照明。这将是未来 LED 照明技术的一个重要的发展方向。

8、灯具的外观形式将具有很大的创新潜力

目前多数的 LED 灯具包括 LED 球泡灯、LED 筒灯、LED 灯管等，在形式上都是为了迎合人的消费习惯，而这是不是最优的灯具机械形式还有待研究。至少，LED 灯具未来的机械形式存在很大的创新空间。

9、OLED 将在显示领域占据重要位置

相对于以近似点光源发光的 LED，OLED 是以面光源形式发光的。因此，未来 LED 占据照明应用（视觉应用与非视觉应用）的绝大多数市场后，OLED 仍然在显示领域具有一定的优势。

10、天然光照明将受到重视

近年来，节能照明、健康照明与生态照明受到了很大的重视。而利用太阳光实现照明，自然成为最佳的选择。因此，相信随着技术的进步，天然光照明会受到越来越多的重视。