Seis ideas básicas de la revolución LED

Las trazas de estudio lideraron el progreso a través de la eficiencia, la escala y la investigación

1. La economía de la luz: barato, pero no por laboratorios

La dramática caída de costos en la fabricación LED, 95.5% durante 17 años, no fue impulsada principalmente por avances de investigación, según el estudio. En cambio, las mejoras en los rendimientos de fabricación y las economías de escala, como el aumento de los diámetros de obleas de zafiro, hicieron la mayor parte del trabajo. Estos cambios reflejan la experiencia de producción acumulativa y la inversión en la escala, en lugar de la I D específica.

Esto diverge de lo que muchos en los sectores de iluminación y semiconductores podrían esperar. Si bien la I D a menudo se ha enmarcado como el motor de la innovación de costos, los datos en este caso resaltan la potencia del aprendizaje industrial y las eficiencias de producción de volumen.

2. Donde la I D más importaba: calidad y rendimiento

Si bien el ahorro de costos provino del refinamiento del proceso, la I D jugó un papel dominante en la mejora de la calidad de la luz LED. El estudio atribuye la mayoría de las mejoras en la eficiencia cuántica interna, el índice de renderizado de color (CRI) y la temperatura de color correlacionada (CCT) sintonizable a los esfuerzos de I D, a menudo aquellos respaldados por fondos públicos o colaboración de la industria académica.

Para los profesionales de iluminación, esta distinción es esencial. Si está "diseñando productos donde la calidad del color, la sintonizabilidad y el rendimiento espectral importan, la evidencia sugiere que la I D sigue siendo un impulsor central del progreso.

3. Las personas e instituciones detrás del progreso

El estudio se basa en entrevistas con expertos en toda la academia y la industria, muchos con vínculos con empresas como Osram, Iluminación GE, y Nichia. Estas compañías aparecen con frecuencia en la literatura de patentes y los plazos de comercialización, pero la investigación acredita a una amplia gama de contribuyentes, particularmente programas públicos de I D y equipos de investigación interdisciplinarios.

La naturaleza colaborativa de estos avances destaca el papel de las redes de conocimiento compartido y las asociaciones público-privadas en la configuración de la tecnología de iluminación.

4. Innovación por ósmosis: cómo los LED de forma indirecta

Entre las conclusiones más llamativas: al menos el 8.5% de la mejora total de la eficiencia en los LED entre 2003 y 2020 surgió de derrames tecnológicos - La transferencia de conocimiento o técnicas de otros campos al desarrollo LED. Casi todas las mejoras orientadas al consumidor en CRI y CCT provino de iluminación externa, como fósforos de pantalla CRT, química de materiales e ingeniería óptica.

En lugar de sugerir un déficit en la iluminación de I D, los autores describen un sistema donde La innovación dirigida se ha enriquecido con disciplinas adyacentes. Desde puntos cuánticos hasta fósforos rojos de banda estrecha, el estudio destaca cómo la experiencia desarrollada en otras industrias encontró una nueva vida en aplicaciones de iluminación.

5. Los límites físicos están ahora a la vista

Varias subaficiencias dentro de los paquetes LED, como la eficiencia cuántica interna, la eficiencia de caída y la extracción de luz, ahora se están acercando dentro de 10 puntos porcentuales de sus límites físicos teóricos. Esto sugiere que las ganancias de eficiencia futura serán más difíciles de lograr y más costosas de perseguir.

Solo la eficiencia espectral muestra un margen de mejora notable, ofreciendo una de las pocas fronteras restantes para las ganancias de rendimiento fundamentales.

6. Más rápido que cualquier tecnología de iluminación en la historia

Los investigadores estiman que lideró la eficacia luminosa ha aumentado en 10 lúmenes por vatio por año, convirtiéndola en la tecnología de iluminación de más rápido evolución en la historia registrada. Esa tasa supera incluso fluorescentes compactos y lámparas de descarga de alta intensidad.

Este rápido avance, emparejado con la caída de los precios y una mejor calidad, ayuda a explicar por qué los LED ahora dominan las nuevas instalaciones de iluminación a nivel mundial. Sin embargo, también implica que el ritmo del progreso pronto puede lento y cambiando el enfoque al diseño a nivel de sistema, estrategias de control e integración con las tecnologías de construcción.