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LED對照明學(xué)科的改變及影響

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-20     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):133
核心提示:

一、LED改變照明學(xué)科的重心

照明學(xué)科是以光度學(xué)、色度學(xué)為學(xué)科基礎(chǔ)的,其中光度學(xué)是由科學(xué)家朗伯(Lambert)在1760年創(chuàng)立;而色度學(xué)則經(jīng)歷過比較漫長的過程,從CIE1931、 CIE1964、CIE1976多次對CIE色度系統(tǒng)進(jìn)行修正才完善;1974年,顯色性的評價指數(shù)基本確定下來。在此之后的近四十年里,照明學(xué)科本身沒有大的發(fā)展。究其原因,作為照明的物質(zhì)基礎(chǔ)的光源,包括熱輻射光源、氣體放電光源在光譜等基本形態(tài)上沒有大的變化,而以光度學(xué)、色度學(xué)為基礎(chǔ)的照明學(xué)科又能基本上滿足采用這些光源的照明實踐需要。

20世紀(jì)80年代,國外廠家首先發(fā)明了緊湊型熒光燈。之后近十年里各國都投身在其光效、顯色性、壽命研究中,并取得了較大進(jìn)展,以至于CFL成為目前室內(nèi)照明的最主要光源。而作為60年代的HID光源,一直是光源研究的熱點(diǎn),并在燈具光效、顯色性、壽命等方面為此,該領(lǐng)域誕生了照明領(lǐng)域另一個重要的國際會議及其組織,即LS:XX會議及FAST-LS,并使LS會議成為照明領(lǐng)域除CIE之外的最重要國際會議。

一直以來,照明學(xué)科的重心是作為照明的物質(zhì)基礎(chǔ)的光源,而不是照明本身,LED的出現(xiàn)將改變這種局面。

近年來,LED技術(shù)快速發(fā)展,其中最重要的指標(biāo)之一—光效已從十年前的10lm/W左右提高到目前的市售產(chǎn)品的130lm/W,而實驗室的樣品已達(dá)到300lm/W以上,而價格也很親民。同時由于LED器件的壽命、可靠性等都有了很大的提高,使得LED在尺度空間、光譜空間、時間空間的無限靈活性正凸顯出優(yōu)勢。目前LED在信號、顯示等領(lǐng)域已經(jīng)成為主流的光源;在視覺照明領(lǐng)域(室內(nèi)、室外等),占據(jù)著領(lǐng)導(dǎo)地位;在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域,近年來也在快速增長中。

在以上LED應(yīng)用前景中,都是基于LED三個無限靈活性。然而,目前LED的發(fā)展未能完全實現(xiàn)LED的這種靈活性,特別是LED光譜的無限靈活性。一般來說,LED的光譜半寬度為20~30nm,且可通過改變LED材料的摻雜實現(xiàn)可見光范圍的大部分光譜,由于可實現(xiàn)的各個中心波長的LED光電效率不同,特別是綠光LED的效率很低,目前商業(yè)產(chǎn)品仍然低于20%。因此,提高綠光LED的光電效率將是實現(xiàn)LED真正的光譜無限靈活性的必要條件。在LED綠光的效率尚未獲得較大發(fā)展之前,研究提高綠光LED的光電效率將是照明學(xué)科的一個研究重點(diǎn)。

二、 LED視覺科學(xué)內(nèi)容需要完善與補(bǔ)充

如前文所說,廣義的照明學(xué)科實際上包括視覺科學(xué)與非視覺科學(xué)部分。LED的靈活性決定了它廣泛的應(yīng)用前景,并拓展了照明學(xué)科中的非視覺部分;另一方面,LED也將促使照明學(xué)科中的視覺科學(xué)部分進(jìn)一步完善與修正。例如:

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