我国电光源的发展及瞻望[5]

　　六、瞻望未来

　　光源与照明是人类文明的组成部分，与人类共生、共荣并随人类文明而永恒发展。光源在经历了燃烧发光—电热发光—放电(气体)发光三个阶段后已开始进入固态发光阶段。有待发掘的固态发光物质种类将会很多，机理各异，目前大多仍处蒙昧阶段。固体物质由于密度大，发光中心密集，可以设计成真正意义上的高光通量点光源，从而使灯具的设计大为简化。体积缩小、用料省、效率高、价格低廉、特别实用美观的各种全新照明系统更将满足人们的需要。

　　一种全新的利用多能级载流子复合发光(三基色或全色)的白光LED应将问世，这种LED直接发射白光而不需荧光粉。由于省去了荧光粉的二次光量子转换过程，其光效将能提高10～15%以上，最高可能达到150～160lm/W，同时还能大幅减少有害的蓝光。光效的大幅提高使得LED芯片的发热问题、因而光衰和寿命问题得到改进。单芯片发光的有效面积、功率和发射的光通量均将提高，目前这种将多个芯片强制集成做成大功率芯片并引起大量问题的所谓大功率LED将被淘汰。

　　全色场致发光器件在未来10年应能取得突破;多能级(多光谱)的白光OLED亦将问世，其材料和材料结构的改进将会使OLED的亮度提高、寿命延长，从而成为一种可与LED一争长短的小功率照明器件，当然和LED一样其最大市场仍在显示、指示方面。多量子阱、多色心发光材料的发展，将会推出一系列新的高量子效率和高量子提取率、稳定性好、超长寿命、超高光效的新型晶体发光材料，并可能发展为多种划时代的固态光源。

　　未来的有别于当前的LED的透光固体光源材料，可以做成4π角均匀发光的与传统光源相似的光源，这种光源的量子提取率更高，人们也更为习惯、使用更为方便，这时固体光源将会产生又一次飞跃。

　　固态光源未来的大发展并不意味着气体光源的消亡或衰退，在未来10年、20年甚至更长的时期中气体光源仍将是最主要的功能照明光源。

　　荧光灯类光源将继续以最快的速度发展，其中紧凑型荧光灯将随着白炽灯的退市以前所未有的速度抢占空出的市场，这是当前很多光源企业全力扩建或开避新的紧凑型荧光灯生产基地的主要原因。但是要慎重、量力而行，要科学规划、顺序渐进，瞬间的快速膨胀可能带来意想不到的问题，如质量难以保证、营销渠道不畅、资金链断竭……等，当然过分保守意味放弃机会是不可取的。

　　陶瓷金卤灯将以性能的绝对优势、以最快的速度发展。它的高光效、高显色、高稳定和长寿命使之成为大部分照明场所的首选光源。不愿接受紧凑型荧光灯光色的欧美家庭肯定能够接受色温3000K、显色指数90以上的与白炽灯相近的小功率陶瓷金卤灯。为什么企业家们不能以最快的速度开发小功率陶瓷金卤灯来填补白炽灯的空缺，而一定要挤在节能灯的庞大而无序的军团中混战呢?

　　中功率陶瓷金卤灯以节电40%的显著成效代替高压钠灯用于道路照明的实际效果已经显现，为什么企业家们不大力开避这一利国、利民、利己的蹊径呢?

　　当前体育场馆照明仍是大功率石英金卤灯的一家天下，为什么不能开发显色性更好、光效更高、寿命更长的大功率陶瓷金卤灯来取代它呢?

　　有什么光源能以比陶瓷金卤灯更高的性价来争夺商业照明的市场呢?

　　预期10年以内陶瓷金卤灯将以当前价格的1/2以下的售价和高超性能攻占照明领域的主要阵地，并取得辉煌成绩。

　　人们期待着5年以内性能大为改进、价格明显降低的白光LED在10W、1000lm以下照明领域取得实质性进展，特别是居住小区的道路、人行道或慢车道、公园、庭园照明方面能成为用户选用的产品。当然LED在应急照明、移动照明、矿灯、庭园灯等方面的强势是不会受到挑战的。随着单粒LED功率的加大，性能的改进、各种配置设施质量的提高以及系统设计的改进，LED的应用领域将逐步扩张。

　　在白光LED发射的蓝光比重大幅下降、红色比提高和价格降低以前是很难大规模进入家庭与紧凑型荧光灯竞争的。

　　LED必须发展成为真正的商品。依靠政府资助、搞试验工程的状态是不能持久的，没有自己的市场和客户的产品不可能得到真正的发展。

　　光伏照明虽暂时进入低潮，但是只要认真总结经验、吸取教训、踏踏实实地进行准备，则高效、小巧、廉价、方便、经久耐用的光伏电池模组必将出现，选择最合适光源组成的照明系统将会遍布农村和城市，而所配光源可以是紧凑型荧光灯，也可以是小功率陶瓷金卤灯或是LED，视应用场所与个人爱好而定。而应用场所则将遍及千家万户的室内、庭园和小区道路，或许那时的太阳能电池已成为房屋结构的必备部件，覆盖了所有楼宇的外墙和屋顶。人们在购房的同时也就买下了这套发电装置。而光伏照明则成了人们一日不可或缺的必须品。

　　光源作为一种照明配件和产品是永恒的，必将伴随人类永恒发展，作为光明使者们的光源工作者的任务是不停止地探求更新的发光原理、发光材料和光源结构、设计并制造一代又一代更高效、更节能的环保光源，以满足人类不断提高的需求并推动社会前进。

　　但是不要忘记的是当前我国电光源行业急待解决的三大问题：自主知识产权;高置信度的自主品牌和稳定的自主市场。作为它的基础的则是高质量的产品和高科技所支撑的持续发展的动力。这是需要花大力气和长时间的不懈努力来实现的，而且必须实现，但这是新一代光源工作者们的任务了。祝新一代光源工作者做出更为突出的成绩。

　　参考文献：

　　[1]. “《商海 往事 前尘》中国电光源之父胡西园自述”，中国近代工商经济丛书，中国文史出版社。2005.11

　　[2]. 一代宗师吴祖恺院士1914年出生，1937年毕业于交通大学，抗日战争期间在重庆中央电工器材厂渝二支厂工作并任厂长。因成绩优异派往美国进修，在享誉世界的美国RCA公司任职工程师负责电子管生产，1946年获美国密歇根大学硕士学位，随后回国在南京电照厂任厂长。吴院士以其坚实的理论基础和卓越的贡献在中国真空电子和电光源行业享誉极隆并被誉为中国荧光灯之父。

　　在吴祖恺院士的领导下华东电子管厂以其强大的技术队伍紧跟国际发展，在中国率先开发并大批量投产了荧光灯，率先开发了中压汞灯、卤素灯……，为因应国防建设需要，在吴祖恺院士领导下华东电子管厂还成功开发电子束管、电子束管用荧光粉、光电倍增管、雷达管、各种高能粒子计数管、显像管，此后并先后负责建立了成都773厂，陕西彩色显像管总厂，组织引进和投产了彩色显像管，是中国电光源工业和电视工业的开拓者之一。1995年吴祖恺院士被美国SID授予特别表彰奖(Award of special recognition)，迄今全球受奖者90人，吴祖恺院士为中国大陆唯一获奖人。