小編和您回顧：LED光效的發(fā)展歷程

1、小編和您回顧： LED 光效的發(fā)展歷程LED 發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年 ,但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還 是新技術(shù)。隨著 LED 技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,其發(fā)光效率的逐步提 高丄ED的應(yīng)用市場(chǎng)將更加廣泛，特別在全球能源短缺的憂慮 再度升高的背景下 ,LED 在照明市場(chǎng)的前景更備受全球矚目。 面對(duì)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì) ,世界各大公司紛紛加快研發(fā)創(chuàng)新的步 伐。大功率白光 LED 目前實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)達(dá)到 157 lm/w 的水 平,接近 100lm/w 的大功率白光 LED 即將進(jìn)入商業(yè)化。大功 率、高光效、低成本三大瓶頸正在被逐步突破?？梢哉f(shuō) ,白光 LED 進(jìn)入普通照明領(lǐng)域的曙光已經(jīng)顯現(xiàn)。這里我們以 2006 年 6 月日亞

2、化學(xué)發(fā)布光效 100lm/W 的 白色 LED 為里程碑 ,對(duì)近年來(lái) LED 光效發(fā)展的進(jìn)程進(jìn)行一個(gè) 簡(jiǎn)單梳理。（2008年10月）Cree發(fā)布光效達(dá)157lm/W 的白色LEDCree 公司在瑞士召開(kāi)的一個(gè)氮化鎵的研討會(huì)上宣布其 白光 LED 的實(shí)驗(yàn)室水平已經(jīng)達(dá)到 157lm/W, 其 102 lm/W 的產(chǎn) 品將很快批量生產(chǎn)。（2008 年 7 月 ）東芝將上市光通量 90lm 的白色 LED東芝 （美國(guó) ）電子元器件公司量產(chǎn)上市輸入電流為 250mA 時(shí),光束為 90lm 的白光 LED“TL12W02-D ”。新款 LED 由 2 枚輸入電流 250mA 時(shí)光束為 40lm 的該公司

3、LED 芯片封裝而成。當(dāng)輸入電流為250mA、溫度為25C時(shí)能夠得到在 CIE 的色度圖坐標(biāo) （x=0.32,y=0.31） 的白光。通過(guò)使用低熱阻封裝 , 提高了散熱性。工作溫度范圍為 -40+100 C ,接合部溫度最 高可達(dá)到110C。順向電流為 250mA時(shí)的順向電壓為 6.8V。 最大功耗為2.4W。表面安裝款式的外形尺寸為10.5mm X5.0mm X 2.1mm。設(shè)想將應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)設(shè)備和民用設(shè)備。每1萬(wàn)個(gè)批量購(gòu)買時(shí)的價(jià)格為 2.9 美元。（2008 年 5 月 ）JLEDS 修改普通照明用白光 LED 開(kāi)發(fā)藍(lán) 圖日本 LED 照明推進(jìn)協(xié)進(jìn)會(huì) （JLEDS） 公開(kāi)了照明器具用高 功率

4、白光 LED 的技術(shù)開(kāi)發(fā)藍(lán)圖 ,分別提出了白光普通產(chǎn)品 （高 效率型 ）、高顯色型產(chǎn)品以及燈泡色產(chǎn)品 （燈泡色型 ）截止到 2020年的發(fā)光效率目標(biāo)等。按照目標(biāo) ,201 5年前后發(fā)光效率 預(yù)計(jì)達(dá)到 150lm/W 。一般情況下 ,熒光燈中高效率產(chǎn)品的發(fā)光 效率為 100lm/W 左右,白光 LED 的高效率型產(chǎn)品 2008年內(nèi) 將達(dá)到100lm/W左右，高顯色型將超過(guò)80lm/W,燈泡色型將達(dá) 到 70lm/W 左右。 201 0年預(yù)計(jì)分別達(dá)到 130lm/W 左右、 120lm/W 左右和 90lm/W 以上,201 5年預(yù)計(jì)分別達(dá)到 160lm/W 以上、 140lm/W 以上和 130

5、lm/W 左右。關(guān)于 LED 照明的普 及,技術(shù)開(kāi)發(fā)藍(lán)圖中表示 ,將在發(fā)光效率超過(guò) 100lm/W 的 2010 年前后以商業(yè)設(shè)施為中心進(jìn)行普及。在光質(zhì) （白光 LED 發(fā)出 的光色調(diào)等 ）得到改善的 2015年前后 ,LED 照明將在辦公室和住宅領(lǐng)域得以普及技術(shù)開(kāi)發(fā)規(guī)劃還提到了促進(jìn)普及所面臨的課題。指出實(shí) 現(xiàn)普及的最大課題是成本。 LED 照明器具的成本是熒光燈器 具和HID器具的510倍。這是因?yàn)樵趩挝涣炼鹊墓庠磧r(jià)格 （日元/Im）方面，白光LED要高出兩位數(shù)，而且還需要散熱板、 電源及透鏡等。 JLEDS 認(rèn)為 ,不僅要降低光源成本 ,降低周邊 部件的成本同樣也很重要。另外,室內(nèi)照明十分

6、重視色溫和顯色性,因此還必須改善光質(zhì)。（2007 年 9 月）日亞化學(xué)發(fā)布350mA 時(shí)光效 134Im/W 高功率白色 LED日亞化學(xué)工業(yè)發(fā)布了定位為1W 級(jí) LED 的下下一代高功率白色 LED 。 350mA 電流輸入時(shí)光通量為 145Im, 發(fā)光效率 為 134Im/W 。與輸入電能相對(duì)應(yīng)的光輸出的效率為 39.5%。 該產(chǎn)品為 YAG 熒光體及藍(lán)色 LED 芯片組和的品種 ,芯片尺寸 為 1mm 見(jiàn)方。預(yù)定應(yīng)用于一般照明設(shè)備 ,色溫為 4988K, 接近 一般照明設(shè)備的 5000K 。為方便測(cè)定 ,還采用了脈沖電流輸入 的方式。具體投產(chǎn)時(shí)間未定。此次實(shí)現(xiàn)白色 LED 高效率化的原因是

7、實(shí)現(xiàn)了所用的藍(lán) 色 LED 芯片的高效率化。 該藍(lán)色 LED 在 350mA 驅(qū)動(dòng)時(shí)的光 功率為651m/W,波長(zhǎng)為444nm。外部量子效率為 66.5%,WPE 為60.3%。1A驅(qū)動(dòng)時(shí)，光功率可達(dá)1.7W。此次發(fā)布的下下代 產(chǎn)品的問(wèn)題為正向電壓較高。今后將著手實(shí)現(xiàn)外延生長(zhǎng)方法 的優(yōu)化 ,以降低正向電壓。（2007年9月）西鐵城電子開(kāi)發(fā)出 540lm 照明用白色 LED 西鐵城電子開(kāi)發(fā)出了輸入 700mA 電流時(shí)可實(shí)現(xiàn) 540lm 光通量的照明用白色 LED“ CL-L102-C7 ”系列。計(jì)劃從 2007 年 10 月開(kāi)始供應(yīng)樣品 ,2008 年 1 月量產(chǎn)供貨。此次開(kāi)發(fā)的白 色 LED

8、是該公司正在銷售的 “ CL-L102-C3 ”系列 （輸入 350mA 電流時(shí)光通量為 245lm） 的高功率型產(chǎn)品。 新產(chǎn)品發(fā)光效率更 高,輸入 700mA 電流時(shí)為 74lm/W, 輸入 350mA 電流時(shí)為 90lm/W 。此次的 LED 在光量為 150lm 時(shí) ,輸入電流可降低 160mA,發(fā)光效率可大幅提高 110lm/W。新產(chǎn)品的外形尺寸為 50mm x 7mm x 2mm。色溫為5000K,今后還將推出 2900K品 種。（2007 年 8 月）歐司朗發(fā)布光效達(dá) 85lm/W 的紅色及橙色 系 LED德國(guó)歐司朗光電半導(dǎo)體上市了最大發(fā)光效率高達(dá) 85lm/W 的 AlGaInP

9、 系 LED 。共有 5款產(chǎn)品 ,其中 2款為紅色 , 其余分別為紅橙色、橙色及黃色。主要面向汽車內(nèi)裝照明、 LED 顯示器及娛樂(lè)設(shè)備等。此次的 LED 配備有使用 “Thinfilm ”技術(shù)的 LED 芯片。通過(guò)采用該芯片 ,紅橙色 LED 的發(fā)光效率提高到了該公司原產(chǎn)品“ Lx T67F ”系列的3.5倍左右。光強(qiáng)度的最大值及最小值、發(fā)光峰值波長(zhǎng)及發(fā)光效率 如下（均為輸入20mA電流時(shí)的數(shù)值）:紅色LED亮度為280 900mcd,發(fā)光峰值波長(zhǎng)為 633nm,發(fā)光效率為47lm/W;另一款紅色LED相應(yīng)的數(shù)值分別為 3551120mcd、625nm、 65lm/W。紅橙色 LED 為 56

10、01800mcd、617nm、85lm/W; 橙色 LED 為 5601800mcd、 606nm、 85lm/W; 黃色 LED 為 3551120mcd、 590nm、 60lm/W 。全部產(chǎn)品均采用表面貼裝 型圭寸裝。尺寸大小為 3.5mm x 2.8mm x 1.9mm。放射角為120 度。工作溫度范圍為 -40+100 C。（2007年2月）CAOGroup Dynasty 系列 LED 光效達(dá) 100lm/WCAO Group 公司的 Dynasty? LED 典型光效從之前的50-70lm/W 上升至 50-100lm/W。Dynasty 系列 LED 將多個(gè)標(biāo)準(zhǔn) LED 芯片集

11、成在一起以實(shí)現(xiàn)高光能量 ,使得每流明成本降 得比預(yù)期還低 ,延長(zhǎng)了工作壽命。采用水平360 度、垂直 270度的蝴蝶光束光學(xué)設(shè)計(jì)，封裝直徑僅9mm,除傳統(tǒng)的表面貼裝 外，還可進(jìn)行screw-in、twist-in貼裝。其3D結(jié)構(gòu)使燈泡的替 換更為方便 ,這點(diǎn)對(duì) LCD 背光源單個(gè)元件的換用尤為重要。 產(chǎn)品顏色分為紅光、藍(lán)綠光、綠光、黃光和藍(lán)光,白光色溫為5000-7000K。（2007 年 1 月 ）Lumileds 白光 LED 電流 350mA 下光效達(dá) 115lm/WPhilips Lumileds 宣布其基于芯片的大功率白光 LED（ 尺 寸1mm x1 mm）首次突破100lm/W大

12、關(guān),顯露出固態(tài)照明的真 實(shí)潛力：在350 mA下，光效115lm/W（光通量為136lm）、相 關(guān)色溫（CCT） 4685K;2000mA 下，光通量達(dá)502lm,光效為61lm/W 。尤其是相關(guān)色溫 ,其數(shù)值遠(yuǎn)低于之前報(bào)道的典型值。 (2006 年 12 月 )艾笛森單芯片白光 LED 最高亮度 250lm 臺(tái)灣封裝廠艾笛森光電發(fā)表 KLC8 系列產(chǎn)品 ,此系列產(chǎn) 品可提供最高達(dá) 250lm1A 的單芯片封裝亮度 ,并具有最高 的發(fā)光效率 100lm/W350mA, 產(chǎn)品壽命可達(dá) 50,000 小時(shí)。其 大范圍的動(dòng)態(tài)作業(yè)特性 (0mA1A), 適用于省電照明 ,情境照明 等可調(diào)變照明燈具應(yīng)用

13、。 KLC8 一般出貨發(fā)光效率在 350mA 作業(yè)電流下為85lm/W,此系列提供白光(4,500-10,000K)及暖 白(2,800-3,800K)兩種LED光源，暖白LED的發(fā)光效率可達(dá) 70lm/W350mA, 此系列采用膠卷式封裝 ,適用于無(wú)鉛制程 ,具 高度生產(chǎn)性。(2006 年 12 月)首爾半導(dǎo)體單芯片白光LED 光效達(dá)100lm/W韓國(guó)首爾半導(dǎo)體推出光效為 100lm/W 的單芯片白光LED-P4。P4在最大驅(qū)動(dòng)電流下的光通量為240 Im,在350 mA下典型光效為 100 lm/W , 另一種光效為 80 l m/W 。首爾半導(dǎo) 體評(píng)價(jià) ,傳統(tǒng) LED 可由多顆芯片實(shí)現(xiàn)

14、100lm 以上的光通量 ,但 P4 卻是憑單顆芯片達(dá)到光通量 240lm 的白光 LED 。首爾預(yù) 計(jì)其性能還將連獲突破：預(yù)計(jì)明年實(shí)現(xiàn)光效 135 lm/W ,08 年 初達(dá) 145 lm/W 。(2006 年 12 月)日亞白色 LED 發(fā)光效率增至 150lm/W 日亞化學(xué)工業(yè)開(kāi)發(fā)出了正向電流為 20mA 時(shí)、發(fā)光效率達(dá)到150lm/W的白色LED,達(dá)到了現(xiàn)行產(chǎn)品的1.5倍。如果 只著眼于發(fā)光效率與其它光源進(jìn)行比較,則此次白色 LED 的發(fā)光效率達(dá)到了提高演色性后的熒光燈（同上條件下發(fā)光效率為90lm/W）的約1.7倍，為白熾燈（同上條件下發(fā)光效率為 13lm/W） 的 1 1 .5倍,

15、甚至超過(guò)了普遍認(rèn)為發(fā)光效率最高的高壓 鈉燈（發(fā)光效率為 132lm/W） 。此次的白色 LED 與普通 LED 一樣 ,是由藍(lán)色 LED 芯片與 YAG 類黃色熒光體組合而成。 采 用了與該公司“ NICHIARAIKOH ”型號(hào)產(chǎn)品相同的封裝 ,接 通 20mA 電流時(shí)可發(fā)出 9.4lm 的光通量 （色溫為 4600K 時(shí)）。 平均演色評(píng)價(jià)指數(shù)（Ra）為95。此次的白色LED為開(kāi)發(fā)品， 投產(chǎn)日期尚未確定。 今后 ,日亞化學(xué)工業(yè)計(jì)劃著手提高生產(chǎn)技 術(shù),以盡早實(shí)現(xiàn) 150lm/W 產(chǎn)品的實(shí)用化。（2006年7月）Cree開(kāi)發(fā)出發(fā)光效率達(dá) 131lm/W 的白光LED2006年7月，美國(guó)Cree公

16、司日前宣布開(kāi)發(fā)出了發(fā)光效率 達(dá)131lm/W 的白光LED。該公司表示，此次的產(chǎn)品在 LED業(yè) 界將成為新的標(biāo)桿 ,強(qiáng)調(diào)了其發(fā)光效率之高。據(jù)悉,這一發(fā)光效率值已得到美國(guó)國(guó)立標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST ：NationalInstitute of Standards and Technology） 證實(shí)。該白光 LED 使用 Cree公司的 GaN類LED芯片“ EZBright ”試制而成。131lm/W 的發(fā)光效率是施加 20mA 電流時(shí)獲得的數(shù)值。色溫度為6027K（2006 年 6 月 ）日亞化學(xué)發(fā)布光效 100lm/W 的白色 LED 日亞化學(xué)開(kāi)發(fā)出了發(fā)光效率為 100lm/W 的白色 LED, 并 開(kāi)始供應(yīng)樣品 ,計(jì)劃同年 12 月投入量產(chǎn)。從發(fā)光效率來(lái)說(shuō) ,性 能超過(guò)了普及型熒光燈 ,可與發(fā)光效率較高的品種比肩。 2005 年該公司曾表示 2010 年前后量產(chǎn) 100lm/W 產(chǎn)品。這