高功率LED照明灯具的发展取决于两大元素:一是芯片本身;二是灯具技术,包含散热、光学、驱动。首先是芯片,目前,LED芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅,发展到氧化锌、氮化镓等新材料。无论是面向重点照明和整体照明的高功率芯片,还是用于装饰照明和一些简单的辅助照明的低功率芯片,技术升级的关键都关乎如何开发出更高效、更稳定的芯片。在短短数年内,借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进,LED在光效方面实现了巨大突破。薄膜芯片技术是超亮LED芯片生产中的核心技术,能够减少各侧面的光输出损耗,并能借助底部的反射面使97%以上的光线从正面输出。这不仅显着提高LED的光效,还为透镜设计创造了优越的便利条件。
与单色光源相比,RGB LED 以较低的成本提供了接近窄频的色谱。RGB LED 不仅改善了色谱,而且还提高了效率,因为 RGB LED 只按照所需要的红光、绿光和蓝光发射光能。相对而言,宽带光源 (如白光 LED 和 CCFL) 发出了较多不需要颜色的光,其降低了色谱的纯度,因此降低了效率。既然不同颜色的 RGB LED 可以单独驱动,那么 RGB LED 的白光点或色温就可以校正,而 CCFL 和白光 LED 的白光点都是固定的。
高功率LED照明的技术挑战,即使LED在室内重点照明和装饰照明应用中已有令人满意的表现,但是在普通照明和氛围照明应用中仍然面临许多挑战,包括初置成本、色温较低时的光效、显色指数和系统可靠性等。成本是室内照明中相对比较敏感的因素,特别是在家居照明应用中。尽管LED灯型号越来越多,光效也在不断提高,但是价格高这个问题仍然存在。但是当LED光源价格降低,系统设计的整体优化,总成本就必然下降。