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Kann Laserbeleuchtung die Zukunft von LED untergraben?
1993 eröffnete die Erfindung der blauen LED-Chips auf GaN-Basis eine neue Ära der weißen Beleuchtung für den Menschen. LED-Beleuchtung ist energiesparend und umweltfreundlich, was die Beleuchtungseffizienz von Menschen erheblich verbessert. Die Quelle des weißen Lichts, der Erfinder der blauen LED, Nakamura Shuji, Akazaki und Amano, gewann 2014 auch den Nobelpreis für Physik. Nach dem Aufkommen der weißen LEDs haben sich LEDs im Bereich der Beleuchtung schnell entwickelt und sind jetzt eine unverzichtbares Element im Bereich Beleuchtung. Mit der rasanten Entwicklung von LED glauben viele Menschen, dass der zukünftige Beleuchtungsmarkt die Welt von LED sein wird, aber der Erfinder der blauen LED, Nakamura Shuji, scheint weiter zu sehen.
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LED-Status und Entwicklung
Am 13. November, "OFweek (15.) China LED Lighting Industry Development Summit Forum", stellte Professor Yu Jianhua von der Universität Shenzhen die Entwicklung intelligenter LED-Beleuchtungstechnologie vor. Er glaubt, dass LED-Beleuchtungstechnologie die Ära der konventionellen Beleuchtung überschritten hat, sich in der Ära der intelligenten Beleuchtung befindet und in Richtung der Ära der IoT-Beleuchtung marschiert, und zukünftig AI-Beleuchtung realisieren wird. Die sogenannte intelligente Beleuchtung basiert auf dem Internet der Dinge und künstlicher Intelligenz, mit LED-Lichtquelle, drahtloser Kommunikation und intelligenter Sensorik als Kernstück eines energieeffizienten, gesunden und umweltfreundlichen Beleuchtungssystems.
Kann Laserbeleuchtung die Zukunft von LED untergraben?
Professor Yu Jianhua, Shenzhen University
Derzeit entwickeln sich Technologie und Produkte intelligenter LED-Beleuchtung in Richtung intelligente Beleuchtung und intelligente Beleuchtungssysteme. Intelligente Beleuchtungskörper bestehen aus LED-Lichtquellenmodul, Sensormodul, Steuerungs- und Kommunikationsmodul usw. Zu den Hauptprodukten zählen Dimm- / Tonlampen, hochwertige Lichtquellenlampen und Multifunktionslampen. Das intelligente Beleuchtungssystem ist eigentlich eine Reihe von Lösungen, die auf der Internet of Things-Technologie basieren, um ein intelligentes LED-Beleuchtungsnetzwerksystem zu bilden, das eine Kombination aus intelligenter Beleuchtung, drahtlosem Netzwerk, intelligentem Zugang und Cloud-Plattform umfasst.
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Die Verbesserung der intelligenten Beleuchtungstechnologie wird die Entwicklung einer intelligenten Stadtindustrie fördern und die Entwicklung der Vernetzungsindustrie für Tiere sowie die industrielle Modernisierung von LED selbst fördern. In der Zukunft wird der intelligente Lichtmast beispielsweise Sensoren, Videoüberwachung, Anzeigebildschirme, Basisstationen für drahtlose Kommunikation, Ladestapel und andere Geräte kombinieren, um ein multifunktionales Straßenlaternen- (Stangen-) System zu bauen, und eine größere Rolle in der Bau intelligenter Städte. Darüber hinaus wird die Entwicklung von Smart-Home-Systemen auch zu einem neuen Durchbruch für intelligente Beleuchtung werden. Intelligente Beleuchtung kann mit Sicherheitssystemen, Unterhaltungssystemen (Lautsprechern, Fernsehgeräten usw.) und AI-Technologie interagieren, wodurch das gesamte System intelligenter wird und Menschen, Beleuchtung, Haushaltsgeräten (Haushaltsgeräten) eine nahtlose Interaktion ermöglicht, damit die Menschen leben können bequemer, reicher und sicherer.
Kann Laserbeleuchtung die Zukunft von LED untergraben?
4 Entwicklungsstufen der LED-Lichttechnik
Wenn IoT-Technologie, drahtlose Sensortechnologie, intelligente Zugangstechnologie und LED-Beleuchtung nahtlos miteinander verbunden sind, tritt LED-Beleuchtung in eine neue Ära der IoT-Beleuchtung ein.
Was ist Laserbeleuchtung?
Die Zukunft von LED liegt in Intelligenz und Materialisierung und hat einen Engpass in der Entwicklung der Lichtquelle selbst erreicht. Der Erfinder der blauen LED, Nakamura Shuji, hat seinen Forschungsschwerpunkt auf die Erforschung von Halbleiter-Laserchips gerichtet und in Shenzhen ein Laserlichtlabor gegründet. Nakamura glaubt, dass die Laserbeleuchtung zukünftig der neue Favorit im Bereich Beleuchtung sein wird.
Der Anregungsmechanismus für Laser- und LED-Beleuchtung ist ähnlich. Die blaue Lichtquelle (Laser kann auch eine ultraviolette Lichtquelle verwenden) wird verwendet, um den Leuchtstoff anzuregen, um gelbes Licht zu emittieren, und dann werden das blaue Licht und das gelbe Licht gemischt, um weißes Licht zu erzeugen. Im Vergleich zur LED-Beleuchtung ist die Laserbeleuchtung effizienter, heller und modulierender als die von LEDs.
Da der Divergenzwinkel des Lasers klein ist, wird der Laser zum Anregen des Leuchtstoffs verwendet, und der Fleck ist kleiner als der Fleck der LED, und das Bündeln ist einfacher. In den frühen Projektionsanwendungen wurden Lichtquellen wie Gaslampen und Quecksilberlampen ausgewählt. Diese Lichter sind stark gestreut, so dass mehrere komplexe optische Systeme gebündelt werden müssen, um Projektionen auszugeben, die nach dem Durchgang durch mehrere optische Systeme große Verluste verursachen. Daher beträgt der Wirkungsgrad dieser Lichtquelle nur etwa 3%. Vorhandene LEDs können einen Wirkungsgrad von 30-40% erzielen, und wenn Laser als Lichtquelle verwendet werden, kann der Wirkungsgrad auf über 60% erhöht werden.
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In Bezug auf die Helligkeit beträgt der maximale Betriebsstrom eines einzelnen LED-Chips 350 mA, und es ist unmöglich, den Strom durch Erhöhen des Stroms zu erhöhen. Es können nur mehrere LED-Chips zusammengefügt werden, um eine größere Lichtleistung zu erreichen. Die Helligkeit des Lasers ist proportional zum Strom, der durch Erhöhung der Eingangsleistung erhöht werden kann. Außerdem kann der Laser entsprechend der Wellenlänge und Helligkeit moduliert werden, flexibler als der LED-Chip in der Anwendung, und der Farbeffekt ist besser.
LED-Leuchten erinnern häufig an Qualitätsprobleme, die die internationale Wettbewerbsfähigkeit einschränken
Einschränkungen der Laserbeleuchtung
Natürlich kann Laser-Beleuchtung LED-Beleuchtung nicht ersetzen. Professor Yu glaubt, dass Laser sich besser für Scheinwerferprojektionslicht eignen, wie Projektionslampen, Bühnenlichter, Scheinwerfer, Landschaftslichter und andere Spezialleuchten. Wenn der Laser zu einer divergenten Lichtquelle gemacht wird, kann sein Effizienzvorteil nicht erreicht werden. Zur gleichen Zeit gehören der Laserchip und der LED-Chip zum selben Halbleiterchip, aber die Entwicklungsanforderung des Laserchips ist höher und die Eintrittsschwelle ist höher, so dass die Gesamtkosten höher sind als die des LED-Chips. In diesem Zusammenhang wird die Industrialisierung der Laserbeleuchtung einige Zeit in Anspruch nehmen.
Gegenwärtig ist die Beleuchtungsanwendung von Laserchips anstelle von LED-Chips hauptsächlich in Projektion. Die Laserprojektion ist der LED-Projektion in Bezug auf Helligkeit und Farbsättigung überlegen, aber der Preis ist hoch, und sie ist nicht zum Mainstream des Projektionsmarktes geworden. In den meisten zivilen Szenen, in denen die Helligkeit nicht kritisch ist, sind LED-Projektionen unter 3000 Lumen hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verhältnisses von großem Vorteil. Mit 5.000 Lumen ist der Preis für LED-Projektionen gestiegen. Im Gegensatz dazu sind Laserprojektionen wettbewerbsfähiger. Bei der derzeitigen LED-Technologie ist es unmöglich, eine Projektionsleistung von 10.000 Lumen zu erreichen. Daher kann die Laserbeleuchtung im High-End-Markt für professionelle Projektionen über 10.000 Lumen als eine Fahrt bezeichnet werden.
um zusammenzufassen
Die Laserbeleuchtung hat große Vorteile in Bezug auf Helligkeit, Effizienz, Farbeffekt usw. Mit fortschreitender Technologie und sinkenden Kosten wird sie in Zukunft eine wichtige Position im Beleuchtungsmarkt einnehmen. Die Eigenschaften des Lasers bestimmen jedoch, dass er die LED nicht vollständig ersetzen kann, LED wird bei der Anwendung von divergenten Lichtquellen weiterhin dominieren. Mit der Ära der IoT-Beleuchtung und der AI-Beleuchtung wird die LED- und Lasertechnologie eine breitere Bühne finden.
Alles in allem wird die Entwicklung der Laserbeleuchtung einige der Nachteile der LED-Beleuchtung ergänzen, aber LED-Anwendungen nicht vollständig ersetzen.
