隨著產(chǎn)能過剩,加劇競爭,全國LED企業(yè)不少進入了發(fā)展瓶。6月25日,作為LED照明的標桿人物,2014年的諾貝爾物理學獎獲得者中村修二出席了2016年中國·成都全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交易會。中村修二大膽預(yù)測,未來十年,激光照明將會代替LED照明。
中村修二不僅是2014年諾貝爾物理學獎得主,還被瑞典皇家科學院譽為“21世紀愛迪生”。
目前中村修二正在研究的是激光光源,25日中村修二在2016中國·成都全球創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交易會世界未來科技論壇后接受媒體采訪時表示,未來10年,激光照明將取代LED照明。
據(jù)了解,激光照明的效率是LED的上千倍,不僅能增加投射距離,提高安全性,同時體積更小、結(jié)構(gòu)更緊湊。除了照明領(lǐng)域之外,激光顯示在投影機、數(shù)字院線、電視、舞臺燈、大屏拼接、汽車等多個領(lǐng)域,都將有更為廣闊的應(yīng)用。中村修二認為,“一個激光燈,照明100平方米面積沒有問題。”但因為激光現(xiàn)在價格太高,所以應(yīng)用率不高,但未來是一個大趨勢。
中村修二發(fā)明的藍光二極管,已經(jīng)被廣泛用于我們的日常生活中。但是處于科技前沿的藍色激光僅運用在光盤錄制中,也就是我們熟悉的“藍光碟”。中村修二進一步介紹,“藍色激光還可以運用在醫(yī)療、探測等很多方面。比如,用藍色激光可以探測DNA,造福人類。”此外,現(xiàn)在已經(jīng)有藍色激光的照明了,一個燈就可以照亮一百平米的范圍。
據(jù)悉,激光大燈在汽車頭燈上的應(yīng)用極具優(yōu)勢,LED燈最遠的照明距離為300米,而激光大燈最遠可照明700~1000米;LED聚光燈照明最遠距離為100米,LED遠光燈為300米,而LED激光混合燈照明距離最遠可達700米。而且,相較LED燈,激光大燈是點光源,方向性更好,安全性更高。“同等溫度下,激光照明的效率是LED照明的數(shù)百上千倍。”除此之外,激光大燈還具有體積更小,結(jié)構(gòu)更緊湊的特點,在外形設(shè)計上有很大優(yōu)勢。
實際上,中村修二已多次在公開場合提及激光照明的優(yōu)勢。今年年初,他在考察中國照明企業(yè)時就曾說,10年前美國每個LED燈泡售價為200美元,現(xiàn)在不到10美元,他相信通過激光照明技術(shù)在更多領(lǐng)域的普遍應(yīng)用,從而推動激光照明燈實現(xiàn)量產(chǎn),10年后,激光照明燈價格也會比現(xiàn)在的成本和售價低得多。
此外,中村修二同時也是成都電子科技大學榮譽教授,有望與該?;A(chǔ)與前沿研究院合作,就藍色激光領(lǐng)域進行研究拓展。
解析:激光的多樣化應(yīng)用
光照應(yīng)用
由于激光光源與普通光源發(fā)亮的原理不同,激光發(fā)亮只是單色光源,光只有一種波長而不是普通光源那樣制造涵蓋所有波長的彩色光波。這樣的特性使得激光照明照度更強,光型也能夠精確、迅速并且安全地控制。
對此歐司朗、寶馬、松下等都不約而同地把激光照明,應(yīng)用到車前大燈的研發(fā)中。據(jù)悉,寶馬在其i8概念車上搭載了激光照明系統(tǒng)向世界展示,與現(xiàn)有的LED大燈相比,激光大燈比LED大燈亮1000倍,同時體積更小、更節(jié)能、照射距離更遠。并且宣布將在2-3年內(nèi)將這一技術(shù)全面普及到量產(chǎn)車上來。
另一方面,由于激光光源的如此高效,在高亮度的同時激光照明的能耗功率卻會出奇的小,這就意味著更低的電力需求。使其在在航空領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)屢見不鮮,甚至應(yīng)用到如CubeSat等微型衛(wèi)星照明上。
激光加工
除了把激光用于照明本身外,激光在照明產(chǎn)品制造方面的影響也是不容忽視。激光加工工藝包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。隨著照明市場的持續(xù)增長,LED制造業(yè)對于產(chǎn)能和成品率的要求變得越來越高,近年來高亮度LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)而迅速的擴大。
例如在LED制造中,激光晶圓劃片作為非接觸式工藝,令劃片導致晶圓微裂紋以及其他損傷更小,這就使得晶圓顆粒之間更緊密,同時成品LED器件的可靠性也大大提高,使得LED在手機、電視以及觸摸屏等能在背光照明應(yīng)用場所中大量使用。
燈光設(shè)計
但單調(diào)的光源已經(jīng)無法滿足人們對生活品質(zhì)的追求,在光禿禿的燈泡上,罩上造型各異燈罩點然了我們多彩的生活。激光切割不僅能適應(yīng)不銹鋼、鋁單板、黃銅和紫銅等具有高反射性的材料,更具有無模加工特點,很好的滿足了家居裝飾行業(yè)小批量定制的要求。
據(jù)了解,用國際照明大企歐司朗的激光二極管,搭配康寧的光散射光纖,打造出柔軟小巧同時還可變色的光纖。激光二極管能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的色彩控制,用來產(chǎn)生激光的激光二極管體積非常微小,目前LED解決單體發(fā)光微弱的弊端所采用的大規(guī)模陣列式布局,在激光照明時代將變成歷史。
光照功率輸出的剛性需求將不再是阻礙大燈造型設(shè)計的理由,加上光纖能在物體周圍彎曲、纏繞或仿形,同時還能保持光的明亮度和均勻性。這也意味著造型設(shè)計師們能夠?qū)τ诖鬅粼O(shè)計產(chǎn)生自由度更高的前衛(wèi)設(shè)計。
現(xiàn)代照明業(yè)中激光技術(shù)發(fā)揮著重要的作用,推動著照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品革新。