高功率LED室内照明的灯具技术解析

 

　　LED照明市场商机为业界带来无穷想象空间，LED照明应用已经从过去室外LED跳向室内照明应用。根据Strategies Unlimited统计，未来五年内LED室内照明的发展将有指数型增长趋势。按照估计，至2011年，其产值将高达数百亿美元。尤其是2009年欧盟率先实施禁用白炽灯计划，以及节能议题备受关注，造就了LED室内照明巨大的市场机遇和乐观的前景。下文从散热技术、光学设计和驱动设计等灯具技术的需求，分析高功率LED 在室内照明领域中的发展。

　　高功率LED照明的发展

　　高功率LED照明的发展取决于两大元素：一是芯片本身；二是灯具技术，包含散热、光学、驱动。而外在环境还需要量看国家以及国际对LED产品的标准制定。

　　一、芯片的发展

　　目前，LED 芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅，发展到氧化锌、氮化镓等新材料。无论是面向重点照明和整体照明的高功率芯片，还是用于装饰照明和一些简单的辅助照明的低功率芯片，技术升级的关键都关乎如何开发出更高效、更稳定的芯片。在短短数年内，借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进，LED 在光效方面实现了巨大突破。图1是LED 芯片结构的发展示意图。随着生产技术的逐渐成熟，LED 量子效率将进一步提高，LED 芯片的光效也将随之增强。

　　

　　图1：LED 芯片结构的发展历程

　　薄膜芯片技术是超亮 LED 芯片生产中的核心技术，能够减少各侧面的光输出损耗，并能借助底部的反射面使 97% 以上的光线从正面输出（见图 2）。这不仅显着提高LED 的光效，还为透镜设计创造了优越的便利条件。

　　

　　图2：正面光输出—— 普通LED与薄膜技术LED 的对比