类别: LED + SSL

新技术趋势和LED灯具

飞利浦研究专家Marc de Samber在Light + Building 2016大会上介绍了外部专家Robert Karlicek,他就技术趋势及其对LED灯具的影响作了介绍。….

在2016年Light + Building上,飞利浦研究专家Marc de Samber介绍了外部专家Robert Karlicek,他就技术趋势及其对LED灯具的影响作了介绍。

有趣的东西。看看这个:

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欧司朗为白光LED引入10°分档

欧司朗光电半导体推出的新型“ TEN°”分档为白光LED(在聚光灯等照明解决方案中用作单LED光源)提供极高的颜色一致性奠定了基础…

欧司朗光电半导体推出的新型“ TEN°”分档为白光LED的极高色彩一致性奠定了基础,而白光LED在聚光灯和筒灯等照明解决方案中用作单LED光源。

为了实现这一目标,当前的标准CIE 1931 2°xy色彩空间已由国际照明委员会最近开发并由Osram Opto Semiconductors实施为10°分档的CIE 2015 10°u′v′进行了补充。

与已建立的CIE 1931 2°色彩空间相反,最近开发的CIE 2015 10°与色彩的生理感知更加接近。对于从主要使用单个白色CoB LED的聚光灯和筒灯获得均匀照明的角度,该主题特别受关注。

这种新的分箱将在新一代Soleriq S 13中首次使用。例如,如果将根据这些最新发现进行分箱的Soleriq LED安装在聚光灯中,则避免差异的难度将大大提高。与根据旧CIE 1931 2°标准分组的产品相比,颜色更浅。反过来,这意味着对于灯具制造商而言,由于最终应用中的白色印象不同而需要的加工阶段更少。

点击这里 了解更多。

在CIE 1931 2°xy颜色空间中进行标准3 SDCM分箱

在CIE 1931 2°xy颜色空间中进行标准3 SDCM分箱

在2015 10°u'v'颜色空间中进行“十°”分箱。

在2015 10°u'v'颜色空间中进行“十°”分箱。

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DOE发表LIGHTFAIR国际演讲

与往年一样,美国能源部’的“固态照明计划”在LIGHTFAIR International的展位上提供了免费的教育课程。这些展位介绍现在已经发布了…

 母鹿 与往年一样,美国能源部’的“固态照明计划”在LIGHTFAIR International的展位上提供了免费的教育课程。

这些摊位演示现在已发布,现在已发布在DOE SSL网站上。

点击这里 下载它们。

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LED驱动器的困境

LD + A在2015年12月发表了专栏,“LED驱动器的困境”杰里·普兰克(Jerry Plank)。那个月’“安全专栏”讨论了LED驱动器替代品如何继续因缺乏而受到阻碍…

LD + A在2015年12月发表了专栏,“LED驱动器的困境”杰里·普兰克(Jerry Plank)。那个月’“安全专栏”讨论了缺乏标准如何继续阻碍LED驱动器的替代。

点击这里 阅读节选。

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伊顿’的Wegner和Broughton谈LED光学

我最近很高兴采访了伊顿首席光学工程师Scott Wegner和Kevin Broughton。主题:LED光学器件。很高兴在这里与您分享他们的回复….

我最近很高兴采访了伊顿首席光学工程师Scott Wegner和Kevin Broughton。主题:LED光学器件。很高兴在这里与您分享他们的回复。采访提供了我为tED 2016年6月号撰写的一篇文章。

DiLouie:光学系统的目的是什么,将其应用于任何照明器或定向灯中的光源?

韦格纳和布劳顿: 光学系统将从光源发出的不受控制的光重定向到专门为给定任务制定的受控光束或分布。

DiLouie:传统的荧光灯,HID和白炽灯/卤素灯和定向灯常见的光学方法是什么?

韦格纳和布劳顿: 传统的荧光灯,HID和白炽灯/卤素灯光源会向各个方向发光。对于这些光源,反射器非常常见,因为可以捕获和重定向大量能量。由于通常也需要反射镜,因此将折射光引导到特定光图案的折射镜较少见。透镜通常用于分散或散射光,并最大程度地减少对光源的直接观察。 HID灯产生的高热量通常需要使用玻璃。

2016年6月_TED-LED-optics-DiLouie-1DiLouie:LED灯具和灯常见的光学方法是什么?为什么要开发这些方法?

韦格纳和布劳顿: LED之所以独特是因为它们是朗伯光源(即半球形输出)。反射器效率较低,因为与传统光源相比,只能捕获一小部分能量。折射镜更常用于LED。由于其低温,聚合物可用于形成模制玻璃无法实现的小而精确的特征。

DiLouie:与传统产品的光学器件相比,这些光学方法有什么好处?

韦格纳和布劳顿: 由于LED仅向半球发射光,因此折射镜或透镜可以完全包围LED,收集所有能量以进行重新分配。光学效率非常高,通常为90-95%,而传统光源的光学效率为75%-87%。 LED的几何形状受到严格控制,因此,与传统光源相比,光学分布可以更加精确。

DiLouie:基于相对的性能和成本,每种LED光学方法的目标应用是什么?

韦格纳和布劳顿: 由于成本的显着下降以及极长的使用寿命,LED有望取代所有应用中的所有传统光源。

紧急出口:
由于绿色和红色的高效率,LED已在出口标志中使用了很多年。应急照​​明设备受益于LED的高效率,长寿命和DC操作,从而简化了驱动器设计。

嵌入式: 对于室内建筑照明应用,嵌入式灯具是替代白炽灯和荧光灯光源的合理选择。除了明显的节能之外,LED光源比荧光灯更易于控制,并且使调光灯具更容易。

区域和巷道: 区域和道路照明是光学控制最苛刻的应用。除具有高效率外,LED体积小,可实现精确的光学控制,并且与传统光源相比具有优势。

暗槽(以前为线性荧光灯):
由于线性荧光灯的长寿命和成本以及对精确光学控制的较少需求,这种产品类型是LED的最新采用。随着成本持续下降,以及对建筑物控制的需求增加,LED已成为环境照明的合理选择。

2016年6月_TED-LED-optics-DiLouie-2DiLouie:LED光学设计的三大趋势是什么?

韦格纳和布劳顿:

1.耐火材料,广泛用于诸如区域和道路照明设备以及低架或高架应用
2.TIR(全内反射)折射镜,用于窄光束分布,泛光照明和体育/体育场照明
3.边缘照明的面板将光线分布在宽广的表面上,以最大程度减少眩光。高端的室内和室外建筑应用受益于均匀,低眩光的外观。

DiLouie:一些制造商正在提供3D打印光学系统,以使光学器件可以按照各自的规格制造。此产品的优缺点和目标市场是什么?

韦格纳和布劳顿: 3D打印光学元件直接从CAD实体模型生产,无需模具。可以在几个小时内完成设置,并在不到一周的时间内将光学元件交付给客户。对于任何新兴行业而言,及时的上市速度不影响小批量生产是一个主要好处。这与传统的注模塑料方法形成鲜明对比,后者需要花费数周时间才能完成的昂贵工具。注塑成型需要大批量产品才能获得合理的零件成本,如果不确定新产品的快速采用情况,就会带来风险。 3D打印的光学元件沉积在平坦的透明基板上。此时,光学元件中不可能有空心空隙。通常,折射器的内表面和外表面均用于控制光。在这种情况下,只有一个表面可以弯曲以改变光分布,从而限制了控制。但是,可以翻转基板,在基板的两面进行印刷以获得更复杂的几何形状。如今,最大光学高度和最小特征尺寸受到限制。无法复制清晰的细节。当前的材料在某种程度上对温度敏感,并且如果在高功率LED的附近使用,会随着时间的流逝而退化,并且紫外线不稳定。

DiLouie:一些制造商现在正在提供用于板上芯片阵列的TIR透镜。此产品的优缺点和目标市场是什么?

韦格纳和布劳顿: 对于诸如博物馆之类的有区别的应用,希望被照亮的物体产生清晰的,清晰的阴影。多个单独的光学器件会产生多个阴影,而不是单个定义的边缘。用于板载芯片阵列(COB)的单个光学元件会产生单个阴影。光学元件的确需要增加尺寸,但要与光源尺寸成比例,并最终达到可制造性的极限。更大的光学元件本来就更昂贵。

DiLouie:LED光学设计的总体趋势是什么? 3-5年后,LED光学器件会是什么样?

韦格纳和布劳顿: LED光学的实用性已经被确定。通常,光学器件与今天生产的器件不会有很大不同。我们可能会看到更多的材料用途。玻璃对极端环境和紫外线照射具有极强的韧性。光学有机硅由于具有柔韧性,因此可以用轻微的咬边进行模制,而用硬质材料模制会很昂贵。某些光学分布可能会进一步完善和完善。

DiLouie:分销商在向客户销售LED产品时,对光学器件的主要了解是什么?

韦格纳和布劳顿: LED光学系统比传统光源(尤其是HID光源)更加一致。从信誉良好的制造商处购买时,客户可以期望获得高品质和一致性,而不会因使用不同制造商的灯而出现变化。

DiLouie:如果您能告诉整个电气行业有关LED光学器件的一件事,那会是什么?

韦格纳和布劳顿: 与传统光源相比,LED光学器件高效,精确且一致。它们具有在需要的地方以更好的均匀性控制和分配光的能力,并且可以进行定制以适应更广泛的应用。

DiLouie:关于这个话题,您还有什么要补充的吗?

韦格纳和布劳顿: LED在这里停留。没有其他技术正在等待使LED淘汰的威胁。

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Brodrick谈LED照明下垂

美国能源部(DOE)固态照明计划的帖子共存美国能源部SSL计划经理Jim Brodrick提出了下垂的话题…

美国能源部(DOE)固态照明计划的帖子共存

美国能源部SSL计划经理Jim Brodrick撰写

在讨论LED照明时,下垂的话题很多。&D.但是到底什么是下垂,为什么我们要关心它?

 下垂 简而言之,下垂是一种现象,其中基于GaN的LED(蓝色和白色发射器)随着电流密度的增加而失去效率。潜在的物理原因很可能是所谓的俄歇重组,发生在LED有源区域中通电的电荷载流子重新结合但不发光时,却激发相邻的电荷载流子,从而产生热量。俄歇复合率随着电荷载流子数量的增加而呈指数增加,因此在较高电流下的现象更加明显。

好吧,那为什么我们这么在乎下垂呢?简而言之,我们在乎,因为这给LED照明制造商带来了两难选择。他们可以选择通过驱动不足的LED(即以较低的电流密度驱动它们)来最大化LED的效率,但这需要使用更多的LED,这增加了照明产品的成本。或者,他们可以选择使用更少的LED并加大驱动力度,以最大程度地降低LED成本,但随后他们’将遭受效率降低的后果(包括潜在的更高的工作温度影响)。因此,您可以看到,下垂对LED照明制造商造成了折衷,从本质上迫使他们在成本和效率之间进行选择。

有什么可以做的?有几种减少或减轻下垂影响的方法。一种方法是重新设计LED有源区域,以使其中的载流子密度最小。这样可以减少下垂,但是制造商已经发现它’这些低速设计很难维持LED材料的质量。因此,尽管可以减少下垂,但是LED的峰值效率也降低了,从而导致性能的净降低。的 能源部SSL R&D Program 目前支持两个R&D projects —一个在Lumileds,另一个在加利福尼亚大学/圣塔芭芭拉分校—他们正在探索材料质量与下垂以及下垂现象的基本物理原理之间的权衡。

还有其他一些减轻下垂的方法。例如,使用激光器件结构代替LED来泵浦磷光体以产生白光将基本上消除下垂的影响。激光具有固定的载流子密度,因此下垂不会’在更高的工作电流下,t呈指数增长。但是,那里有激光’还要在峰值效率和降低下降之间进行权衡,此外,使用激光照明也有复杂性。研究人员正在研究激光的最高效率以及将其集成到照明产品中的方法。

缓解下垂的另一种有趣方法是使用隧道结将多个LED结垂直堆叠在一起。本质上,您将有多个串联的LED,这将增加电压但保持较低的电流。这将使来自LED材料区域的光输出更高,同时保持施加的电流—并导致下垂— low.

但是它’如果完成,消除或减少下垂将产生重大影响,从而使LED照明产品更高效,更便宜且更易于制造。并且通过允许LED在更少的发热量下更坚硬地运行,还可以提高光束控制方面的照明性能,这是因为单位面积的光输出增加了。对下垂的研究不仅在照明效率和成本方面产生了实际的好处,而且还在拓宽我们对半导体物理现象的理解,例如俄歇复合,载流子动力学以及器件结构与材料特性的关系。那’为什么下垂仍然是人类研究的重点领域 DOE SSL程序.

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吉姆·布罗德里克(Jim Brodrick)关于闪烁仪表的性能

美国能源部(DOE)固态照明计划中的帖子的共和性,美国能源部SSL计划经理Jim Brodrick,所有常规光源都可调节光通量…

美国能源部(DOE)固态照明计划的帖子共存

美国能源部SSL计划经理Jim Brodrick撰写

所有常规光源均可调节光通量和强度—即,它们闪烁— to some degree. 闪烁 越来越引起照明设计师和规范人员,标准和规范界以及照明制造商的关注。对于闪烁的重要性以及在市售产品中闪烁有多大的了解,对于正确的照明设计越来越重要。为给定的应用和风险敏感性指定正确的产品还需要能够定量表征闪烁。但是此时’没有用于测量光源的光度闪烁的标准化测试程序,制造商很少报告闪烁特性。

 闪烁 Cover_thumb为了帮助规范人员确定照明产品的闪烁行为,并加快标准测试和测量程序的开发,能源部发布了 关于三种市售闪烁仪表性能的新报告。结果和分析表明,商用电表彼此之间以及与太平洋西北国家实验室开发的参考光电表征系统类似,都可以测量光强度波形并计算基本的闪烁性能特征和度量。

但是,当对光强度波形进行测量时,发现其性能存在一些差异,这些光强度波形的明显高频成分大于许多在全输出下的产品中的主要120 Hz成分。如果未正确配置电表,或者在给定电表约束的情况下无法进行正确的配置,则波形特性将无法准确捕获,通常会导致计算出的闪变度量标准与参考值有显着偏差。

根据这项研究的结果,DOE提供了以下建议:

•照明制造商和测试实验室应开始表征照明产品的闪烁。有市售的仪表能够相对直接地表征许多闪烁指标,包括闪烁百分比,闪烁指数和基本频率,制造商应在照明产品数据表中报告这些指标。

•在表征闪烁时,请在满光以及一个或多个变暗的光线水平下进行测量,因为变暗不仅会增加在满输出时看到的闪烁,而且还会将某些频率成分引入某些照明产品的光强度波形中。注意确保调暗的光水平在仪表的工作范围内,并注意大多数测量系统在极端测量条件下的不确定性可能更大。请查阅电表规格以了解预期性能。此外,请考虑采样频率和测量持续时间对使用各种用于生成闪烁度量的技术的影响,因为某些商用闪烁计具有固定的采样频率或对可收集的测量样本总数的限制,而无论测量持续时间,因此波形可能无法准确表示性能。

•照明设计人员和鉴定人员可能会考虑购买手持式电表,并开始表征现实世界中特定产品产生的闪烁。尝试这样做时,请注意周围的光线和其他条件,这些条件可能导致手持式仪表的输出结果不如在实验室环境中使用时准确。为了使闪烁计准确地捕获数据,窗户或其他照明设备不会有可能影响光强度波形的杂散光。另一方面,应该认识到,影响人的闪烁是到达眼睛的波形,它可能是来自多个光源的光的合成。

•遵循照明工程学会,国际照明委员会和美国国家标准与技术研究院关于闪烁术语,闪烁特性系统要求(包括校准程序),标准化测试和测量程序以及新的或改进的度量标准的发展—尤其是考虑到非周期性波形内容或允许将加权因子应用于特定应用感兴趣的特定频率的那些(随着研究的开始)。请注意,即使当前定义的术语也不能一致使用。例如,虽然照明行业中的许多人将闪烁等同于光调制,但对某些人来说,区分光调制及其效果是有意义的—并进一步区分闪烁,频闪和幻像效应。寻找包含最新术语,度量标准,要求和指南和/或可升级固件的闪烁仪表。

尽管新报告的结果可能吸引了许多照明行业的利益相关者,但目标受众包括照明和仪表制造商,测试实验室以及标准和规范机构。它 ’希望本报告引起人们对测量和报告闪烁的兴趣,从而能够使用闪烁特性来减轻照明设备中闪烁的潜在影响,并加快标准测试和测量程序的开发。闪烁仪表的商业可用性将使设计者和规范者更容易在不久的将来将其闪烁引起的问题的风险降至最低。

要查看完整的报告,请访问 DOE SSL网站.

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LED户外灯具设计趋势

我对《电气发行商》三月号的贡献解决了一个大课题–LED户外灯具设计趋势。经许可转载。提供更高的功效,更长的寿命,更好的光学控制,…

我对3月号的贡献 配电器 解决了一个大课题–LED户外灯具设计趋势。经许可转载。

LED照明具有更高的功效,更长的使用寿命,更好的光学控制,更好的照明质量和更大的控制灵活性,有望在户外固定照明市场中取得重大突破。这些照明器通常可以分为区域照明,泛光照明和周边(墙装)照明。

“ LED户外灯具因其惊人的小尺寸,单面发射以及由此产生的高流明密度而具有明显的优势,” LEED AP BD + C LC,LED AP BD + C,DIES,MIES,业务开发和产品创新总监说Hubbell Lighting,Inc.目前,由于以下几个原因,它们使系统成本最低。作为光源,它们每输入一个电源就会发出更多的光。它们是定向光源,使光学设计人员可以更有效地使用它们,并使用较少的光来照亮同一区域。它们是易于控制的信号源,允许进行复杂的ON / Dim / OFF操作,而不会影响灯泡寿命或由于长续航时间而导致误重启的风险。”

能源部(DOE)进行了大量研究,使我们能够评估这一市场。根据美国能源部的数据,2010年估计有1.8亿盏灯在室外固定照明装置中运行。2014年,LED渗透率估计占室外固定装置总量的10%,其中约13%用于区域/行车道,10%用于停车场,5%用于停车车库和11%用于建筑外墙应用。美国能源部(DOE)2014年对公用事业和政府的调查发现,其中62%的组织使用LED,其中8%将其命名为街道和公共区域照明系统中最杰出的技术,而将30%列为第二重要的技术。

DOE特别看好LED在户外照明中的前景,称其为LED光源增长最快的市场,并预计到2020年安装基础的渗透率将超过70%(以流明小时为单位)。

飞利浦照明北美产品营销(室外)部门的Tim McKinney说:“在几乎所有类别中,对LED的需求都远远高于HID,并且每年都在增长。” “在某些应用中,与HID相比,LED的新单元销售百分比可能高达95%。平均而言,我们估计整个室外区域的市场份额约为65%。根据Navigant的研究,到2019年,这一份额将更是达到80%。”

户外照明设备设计的主要趋势集中在通过照明控制提高照明质量,功效和灵活性上。

图片由GE提供。

图片由GE提供。

照明质量

正如Bailey所指出的,LED光源的显着品质之一是其极其紧凑的尺寸和单面发光。从光学角度来看,它们非常有效,光传输率超过90%。这样可以实现非常精确的光学表面特征和低温操作,从而可以将光学器件直接安装在光源周围。随着光源功效的提高,这些优势变得更加突出,从而允许来自高度紧凑的灯具的非常精确的光分布。

“与新的LED照明选项相比,传统的室外区域灯往往会在外形上强调功能,并且在将光线仅放置在需要的地方时效率很低,”由GE提供动力的Current和户外照明产品总经理Teresa Bair说。 “与HID系统相比,LED区域灯和墙包可提供出色的现场均匀性和垂直光分布。”

这可以带来更好的照明效果,同时有可能减少该项目所需的照明设备数量。

“ LED每年都在不断改进,”麦金尼说。 “这允许使用更少的LED来产生相同数量的光或在需要时以更少的能量提供更多的光的情况下,使户外照明设备设计更加高效。这降低了我们的成本并降低了消费者的价格。”

图片由Hubbell Lighting提供。

图片由Hubbell Lighting提供。

Bailey指出,TIR光学系统是当今可能使用的最常见的光学系统。这些光学器件有多种材料可供选择,包括丙烯酸,聚碳酸酯,硅树脂和玻璃。当使用一些基于反射器的LED光学系统时,TIR光学器件已被证明是最大化光耦合(光提取)和光效率(光透射)的最有效方法之一。

“目标是否是提高生产力;减少错误;预防犯罪;增加乘员的安全性,满意度和舒适度;或只是创造设计美学,就可能会采用TIR光学系统。”贝利说。

Bair指出,LED光源比传统的HID光源(如高压钠)产生更好的色彩质量。麦金尼对此表示同意,并补充说制造商将通过提供更大范围的色温来增强这一优势。

他说:“起初,在室外区域照明中,提供足够的流明以与HID竞争是一个挑战,而价格是市场所接受的。” “与我们今天可用的较暖色相比,当时较冷的色温更有效,因此,室外照明的主要选择约为5700K。基于色温的流明输出差距正在缩小,结果,市场几乎已在几乎所有应用中转向了偏暖的颜色。如今,主要色彩是4000K,需求和渴望的色彩甚至还在增加。”

麦金尼还告诫分销商了解产品并与他们信任的供应商合作。 LED照明器市场已与传统照明类似地分为规格和白色家电细分市场。不同的应用需要不同的产品。另外,当今的LED照明器是利用温度敏感光源的集成设备,并具有复杂的光学器件。生产高质量的产品需要详细的工程设计和强大的测试。

图片由GE提供。

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控制灵活性

户外灯具设计的另一个大趋势是与控件集成。具有无线通信功能的智能照明作为LED户外照明系统的功能正在日益普及。智能照明可以实现对照明设备的更复杂的控制-从开/关/关到色彩调节-加上远程诊断和信息收集,这可以使维护受益。

Bailey说:“大多数户外照明系统采用了一种常见但浪费的做法,使它在整个晚上连续操作灯具。” “造成这种情况的两个主要原因是通过人工照明获得的安全感以及与控制措施不兼容或费用昂贵。许多设计师试图达到业主偏爱的照明水平要求。 “通宵照明”的组合超出了必要水平,无论是能源还是维护成本。近年来,州和联邦立法已开始建立新的要求,这些要求将要求户外照明系统在整个晚上都适应各种光照水平。这些水平可能部分由宵禁,入住率或两者兼而有之。”

“我们正处于照明控制的转折点,”麦金尼指出。 “我们现在看到控制系统不断发展,以利用LED照明的数字特性。 LED可以很容易地与其他智能系统集成,例如移动和基于云的技术。”

与这种趋势相对应的是将其他传感器集成到照明器中的潜力,例如污染,监视以及其他传感器和设备。这极大地扩展了可以收集的信息。

Bair说:“ LED技术将继续改善,延长使用寿命,并提高客户的效率和光质量。” “高级照明控制的集成将使客户能够控制和监视单个照明,而进一步的智能传感器将使客户能够收集和分析有价值的数据。”

图片由GE提供。

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最后的话

Bailey说:“分销商越了解客户对照明需求的背景,他们就越能提供能够提高功能和成本效益的解决方案。” “对于拥有先进LED产品的分销商而言,照明控件已成为真正增值销售机会的领域。”

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LEDucation宣布发言人

LEDucation将于3月29日至30日在纽约市的纽约希尔顿中城(NY Hilton Midtown)举行,它宣布了其演讲者阵容,您可以在此处详细了解。该教育活动将主持…

 引诱 LEDucation将于3月29日至30日在纽约市的纽约希尔顿中城举行,宣布了其演讲者阵容,您可以详细了解 这里 。这项教育活动将为初学者和中级学生举办30场会议和三个小组讨论。

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OLED更新

LED革命实际上是固态照明革命,菜单上有多个选择。 OLED技术的出现将为照明设计创造新的可能性。如果…

LED革命实际上是固态照明革命,菜单上有多个选择。 OLED技术的出现将为照明设计创造新的可能性。如果成功,OLED将成为建筑环境和照明行业转型的一部分。

点击这里 阅读我2015年12月的《电气承包商》专栏,其中介绍了OLED的最新发展及其在一般照明领域的可能性。

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