LED发展历史已经几十年,但在照明范畴的利用还是新技巧。随着LED技巧的迅猛发展,其发光效率的逐步提高,LED的利用市场将更加广泛,特别在全球能源缺乏的忧虑再度升高的背景下,LED在照明市场的前景更备受全球注视。面对宏大的市场机会,世界各至公司纷纷加快研发创新的步伐。大功率白光LED目前实验室里已经达到157lm/w的程度,接近100lm/w的大功率白光LED即将进进贸易化。大功率、高光效、低本钱三大瓶颈正在被逐步突破。可以说,白光LED进进普通照明范畴的曙光已经浮现。
这里我们以2006年6月日亚化学宣布光效100lm/W的白色LED为里程碑,对近年来LED光效发展的过程进行一个简略梳理。
(2008年10月)Cree宣布光效达157lm/W的白色LED
Cree公司在瑞士召开的一个氮化镓的研究会上颁布其白光LED的实验室程度已经达到157lm/W,其102lm/W的产品将很快批量生产。
(2008年7月)东芝将上市光通量90lm的白色LED
东芝(美国)电子元器件公司量产上市输进电流为250mA时,光束为90lm的白光LED“TL12W02-D”。新款LED由2枚输进电流250mA时间束为40lm的该公司LED芯片封装而成。当输进电流为250mA、温度为25℃时能够得到在CIE的色度图坐标(x=0.32,y=0.31)的白光。通过应用低热阻封装,提高了散热性。工作温度范畴为-40~+100℃,接合部温度最高可达到110℃。顺向电流为250mA时的顺向电压为6.8V。最大功耗为2.4W。表面安装格式的外形尺寸为10.5mm×5.0mm×2.1mm。假想将利用于产业设备和民用设备。每1万个批量购置时的价格为2.9美元。
(2008年5月)JLEDS修正普通照明用白光LED开发蓝图
日本LED照明推动协进会(JLEDS)公然了照明用具用高功率白光LED的技巧开发蓝图,分辨提出了白光普通产品(高效率型)、高显色型产品以及灯泡色产品(灯泡色型)截止到2020年的发光效率目标等。按照目标,2015年前后发光效率预计达到150lm/W。一般情况下,荧光灯中高效率产品的发光效率为100lm/W左右,白光LED的高效率型产品2008年内将达到100lm/W左右,高显色型将超过80lm/W,灯泡色型将达到70lm/W左右。2010年预计分辨达到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上,2015年预计分辨达到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。关于LED照明的普及,技巧开发蓝图中表现,将在发光效率超过100lm/W的2010年前后以贸易设施为中心进行普及。在光质(白光LED发出的光色调等)得到改良的2015年前后,LED照明将在办公室和住宅范畴得以普及。
技巧开发计划还提到了增进普及所面临的课题。指出实现普及的最大课题是本钱。LED照明用具的本钱是荧光灯用具和HID用具的5~10倍。这是由于在单位亮度的光源价格(日元/lm)方面,白光LED要高出两位数,而且还需要散热板、电源及透镜等。JLEDS认为,不仅要下降光源本钱,下降周边部件的本钱同样也很重要。另外,室内照明十分器重色温柔显色性,因此还必需改良光质。
(2007年9月)日亚化学宣布350mA时间效134lm/W高功率白色LED
日亚化学产业宣布了定位为1W级LED的下下一代高功率白色LED。350mA电流输进时间通量为145lm,发光效率为134lm/W。与输进电能相对应的光输出的效率为39.5%。该产品为YAG荧光体及蓝色LED芯片组和的品种,芯片尺寸为1mm见方。预定利用于一般照明设备,色温为4988K,接近一般照明设备的5000K。为方便测定,还采用了脉冲电流输进的方法。具体投产时间未定。
此次实现白色LED高效率化的原因是实现了所用的蓝色LED芯片的高效率化。该蓝色LED在350mA驱动时的光功率为651m/W,波长为444nm。外部量子效率为66.5%,WPE为60.3%。1A驱动时,光功率可达1.7W。此次宣布的下下代产品的标题为正向电压较高。今后将着手实现外延生长方法的优化,以下降正向电压。