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LED新技术在景观照明上的应用

导读: 景观照明是指既有照明功能,又兼有艺术装饰和美化环境功能的户外照明工程。景观照明可分为园林广场景观照明、道路景观照明、建筑景观照明、文化旅游景观照明。

景观照明是指既有照明功能,又兼有艺术装饰和美化环境功能的户外照明工程。景观照明可分为园林广场景观照明、道路景观照明、建筑景观照明、文化旅游景观照明。景观照明通常涵盖范围广、门类多,需要整体规划性思考,景观照明手法多样,照明灯具的选择也复杂,对照明设计师的整体能力要求较高。

LED 因其节能环保、易于控制等优势替代传统照明产品是大势所趋。LED应用中的智慧照明系统融合了监测、通讯、指示、照明等功能,未来将在各类城市景观照明管理中发挥重要作用。

LED(Light Emitting Diode),又称发光二极管,是利用固体半导体芯片作为发光材料,当两端施加正向电压时,半导体中的载流子发生复合,放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光、远红外、近红外光,在景观照明工程中充分利用了 LED的可见光。

LED光源凭借其发光体接近点光源、便于二次光学设计、发光响应时间短、易于做成小体积灯具、节省安装空间等特性将景观特有的形态和空间内涵以多种方式展现出一道独特的风景。近年来伴随着LED技术的不断发展,带动了很多其他相关技术的快速发展。

LED 半导体技术的发展

随着科技的发展,LED半导体技术已被广泛运动到各行各业,其应用领域主要集中在信号指示、智能显示、汽车灯具、景观照明和特殊照明等,以下为LED技术最新发展动态:

1、纳米线型LED:波尔研究所研究纳米线型LED, 其纳米线的核是Gan材料,长度约2微米,直径约 10 ~ 500纳米,外围材料是InGan。二极管中的光是由两种材料间的机械张力决定的,这种纳米线是可以使用更少的能量提供更高的亮度,更节能。

2、量子点LED:量子点 (QD) 使用纳米技术制作,QD颗粒一般在2nm~12nm之间,量子点发光体由发光核、半导体壳、有机配位体组成,如发光核 cdse(硒化镉) QD颗粒,其优点是可发射可见光至红外,发光稳定,内量子效率可达 90%,与LED结合产生色彩丰富、十分明亮的暖白光。

3、接近太阳光的LED:现已研究出采用纳米颗粒面 板对白光LED光源进行散射,得到与太阳光接近的灯光,利用雷利散射原理,使白光LED阵列扩散成“蓝天”效果,或微黄色斑点模拟太阳光,效果好,可极大提升光色品质。

新材料在LED灯具中的使用

在LED领域,成本和散热问题始终是困扰LED发展和普及的两大难题,发掘新的原材料来提升光效、降低成本一直是LED技术发展的一个方向。

1.塑包铝

结合塑料以及铝的散热性能优缺点之后,LED塑包铝散热套件被研发和推出市场,这种散热材料是外面材料塑料 材质包裹着,而内部则用铝材进行导热,这样结合二者优缺点之后,产品性能更佳,导热性强而其成本也得到了控制。另塑料本身就比较容易加工和塑造,因而塑包铝的造型和款式丰富,同时满足了不同的场所应用需求。

塑包铝散热相对于铝材具有物美价廉的优势,成本得到降低,满足市场需求,同时满足商家的生产需求,获得利润提升。另外,这种材质比较容易塑形和打造,因而可以回收利用,既节约成本又环保。

2、镁铝合金

主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料 来加强其硬度,因其导热性能、强度高、密度小、耐腐蚀、可回收、导热性好、防电磁辐诸多优点而成为新型材料。镁铝合金应用于LED灯具中的壳体及散热模组中,能够快速散发LED灯具运作时产生的热量,延长灯具的使用寿命。镁铝合金用于LED灯具的优势如下:

(1)散热性良好

镁铝合金可有效地将内部热量散发到外面,在外壳和散热部件上使用镁铝合金,可使电器外壳做到无散热孔。

(2)轻量化

为了实现环保节能减排,采用镁铝合金型材制造的灯具配件,不仅可以有效地降低承重,减轻负荷,同时也可以最大限度地减轻额外伤害等。

(3)电磁屏蔽性能较好

用于LED灯具上,能有效减少电磁对人体的危害,降低电磁对通讯信号等的影响。

3.石墨烯

石墨烯正逐渐取代金属部件应用于LED灯具的导热零件,包括灯座、冷却散热灯杯和外壳等。石墨烯相对于金属材料,具有散热均匀、重量轻,造型设计灵活等特点,应用在LED灯具上可令系统成本降低30%。

4.二维半导体MX2材料

具有独特的晶格结构和特性,M一般是过渡族金属元素,X一般是硫族元素。定量的瞬态吸收测量结果表明,MX2材料异质结结构的电荷转移时间在50飞秒以下,与有机光电材料的最快时间记录相当。MX2具有卓越的电学和光学性能,且其大面积合成技术快速发展,有望在未来获得光子和光电应用。这些二维半导体具有与石墨烯相同的六角“蜂窝”的结构和超高速电导率,不同于石墨烯的是,它们具有天然的能带。

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