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    科技創新

    LED新技術在景觀照明上的應用

    景觀照明是指既有照明功能,又兼有藝術裝飾和美化環境功能的戶外照明工程。景觀照明可分為園林廣場景觀照明、道路景觀照明、建筑景觀照明、文化旅游景觀照明。景觀照明通常涵蓋范圍廣、門類多,需要整體規劃性思考,景觀照明手法多樣,照明燈具的選擇也復雜,對照明設計師的整體能力要求較高。

    LED 因其節能環保、易于控制等優勢替代傳統照明產品是大勢所趨。LED應用中的智慧照明系統融合了監測、通訊、指示、照明等功能,未來將在各類城市景觀照明管理中發揮重要作用。

    LED(Light Emitting Diode),又稱發光二極管,是利用固體半導體芯片作為發光材料,當兩端施加正向電壓時,半導體中的載流子發生復合,放出過剩的能量而引起光子發射產生可見光、遠紅外、近紅外光,在景觀照明工程中充分利用了 LED的可見光。

    LED光源憑借其發光體接近點光源、便于二次光學設計、發光響應時間短、易于做成小體積燈具、節省安裝空間等特性將景觀特有的形態和空間內涵以多種方式展現出一道獨特的風景。近年來伴隨著LED技術的不斷發展,帶動了很多其他相關技術的快速發展。

    LED 半導體技術的發展

    隨著科技的發展,LED半導體技術已被廣泛運動到各行各業,其應用領域主要集中在信號指示、智能顯示、汽車燈具、景觀照明和特殊照明等,以下為LED技術最新發展動態:

    1、納米線型LED:波爾研究所研究納米線型LED, 其納米線的核是Gan材料,長度約2微米,直徑約 10 ~ 500納米,外圍材料是InGan。二極管中的光是由兩種材料間的機械張力決定的,這種納米線是可以使用更少的能量提供更高的亮度,更節能。

    2、量子點LED:量子點 (QD) 使用納米技術制作,QD顆粒一般在2nm~12nm之間,量子點發光體由發光核、半導體殼、有機配位體組成,如發光核 cdse(硒化鎘) QD顆粒,其優點是可發射可見光至紅外,發光穩定,內量子效率可達 90%,與LED結合產生色彩豐富、十分明亮的暖白光。

    3、接近太陽光的LED:現已研究出采用納米顆粒面 板對白光LED光源進行散射,得到與太陽光接近的燈光,利用雷利散射原理,使白光LED陣列擴散成“藍天”效果,或微黃色斑點模擬太陽光,效果好,可極大提升光色品質。

    新材料在LED燈具中的使用

    在LED領域,成本和散熱問題始終是困擾LED發展和普及的兩大難題,發掘新的原材料來提升光效、降低成本一直是LED技術發展的一個方向。

    1.塑包鋁

    結合塑料以及鋁的散熱性能優缺點之后,LED塑包鋁散熱套件被研發和推出市場,這種散熱材料是外面材料塑料 材質包裹著,而內部則用鋁材進行導熱,這樣結合二者優缺點之后,產品性能更佳,導熱性強而其成本也得到了控制。另塑料本身就比較容易加工和塑造,因而塑包鋁的造型和款式豐富,同時滿足了不同的場所應用需求。

    塑包鋁散熱相對于鋁材具有物美價廉的優勢,成本得到降低,滿足市場需求,同時滿足商家的生產需求,獲得利潤提升。另外,這種材質比較容易塑形和打造,因而可以回收利用,既節約成本又環保。

    2、鎂鋁合金

    主要元素是鋁,再摻入少量的鎂或是其它的金屬材料 來加強其硬度,因其導熱性能、強度高、密度小、耐腐蝕、可回收、導熱性好、防電磁輻諸多優點而成為新型材料。鎂鋁合金應用于LED燈具中的殼體及散熱模組中,能夠快速散發LED燈具運作時產生的熱量,延長燈具的使用壽命。鎂鋁合金用于LED燈具的優勢如下:

    (1)散熱性良好

    鎂鋁合金可有效地將內部熱量散發到外面,在外殼和散熱部件上使用鎂鋁合金,可使電器外殼做到無散熱孔。

    (2)輕量化

    為了實現環保節能減排,采用鎂鋁合金型材制造的燈具配件,不僅可以有效地降低承重,減輕負荷,同時也可以最大限度地減輕額外傷害等。

    (3)電磁屏蔽性能較好

    用于LED燈具上,能有效減少電磁對人體的危害,降低電磁對通訊信號等的影響。

    3.石墨烯

    石墨烯正逐漸取代金屬部件應用于LED燈具的導熱零件,包括燈座、冷卻散熱燈杯和外殼等。石墨烯相對于金屬材料,具有散熱均勻、重量輕,造型設計靈活等特點,應用在LED燈具上可令系統成本降低30%。

    4.二維半導體MX2材料

    具有獨特的晶格結構和特性,M一般是過渡族金屬元素,X一般是硫族元素。定量的瞬態吸收測量結果表明,MX2材料異質結結構的電荷轉移時間在50飛秒以下,與有機光電材料的最快時間記錄相當。MX2具有卓越的電學和光學性能,且其大面積合成技術快速發展,有望在未來獲得光子和光電應用。這些二維半導體具有與石墨烯相同的六角“蜂窩”的結構和超高速電導率,不同于石墨烯的是,它們具有天然的能帶。

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