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《國(guó)際照明巨頭如何看待新一代照明發(fā)展趨勢(shì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、國(guó)際照明巨頭如何看待新一代照明發(fā)展趨勢(shì)2010年11月10日,在與創(chuàng)能及節(jié)能元件展會(huì)“GreenDevice2010”同時(shí)進(jìn)行的研討會(huì)“GreenDevice論壇2010”上,舉行了照明用LED、有機(jī)EL以及半導(dǎo)體激光器等固體光源技術(shù)研討會(huì)“新一代照明論壇”。固體光源領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外廠商從發(fā)光效率、亮度、壽命、演色性、面光源化以及點(diǎn)光源化五點(diǎn)出發(fā),介紹了最新進(jìn)展。????一、白色LED的高效率化、高功率化和長(zhǎng)壽命化 日本飛利浦流明公司(PhilipsLumiledsLighting)的神山博幸以白色LED的高效率化為中心,對(duì)相關(guān)技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行了展望。據(jù)神山博幸介
2、紹,按照普通白色LED發(fā)光效率的提高速度來(lái)看,將會(huì)在近幾年內(nèi)超過(guò)200lm/W。雖然燈泡色LED在發(fā)光效率方面遜色于普通的白色LED,但目前已經(jīng)達(dá)到90~100lm/W,不久就將超過(guò)200lm/W。今后,還需要在高電流密度下實(shí)現(xiàn)同樣級(jí)別的高效率。具體做法是減少電流密度越高反而發(fā)光效率越低的“衰退(Droop)”現(xiàn)象?! ∪毡撅w利浦流明為解決這一課題,正在改變白色LED及燈泡色LED的光源——藍(lán)色LED芯片的構(gòu)造。雖然具體細(xì)節(jié)沒(méi)有公布,但已經(jīng)在藍(lán)色LED芯片發(fā)光區(qū)域的量子井層和隔斷層的界面附近,采用了防止電子或者空穴蓄積的層構(gòu)造,使電子和空穴易于再次結(jié)合。這樣,
3、1mm見(jiàn)方芯片的外部量子效率在通入350mA電流時(shí)可達(dá)65.5%,通入1A電流時(shí)的效率也可高達(dá)59%?! ⊥ㄟ^(guò)上述方法以及降低順向電壓技術(shù)等,希望將來(lái)在1mm見(jiàn)方芯片中電流密度為2A/mm2時(shí)的發(fā)光效率能夠達(dá)到150lm/W,光通量能夠達(dá)到1000lm。這就需要將內(nèi)部量子效率提高到80%(目前為53%),外部量子效率提高到72%(目前為47%),熒光體的轉(zhuǎn)換效率提高到252lm/Wopt(目前為228lm/Wopt)?! ∪毡練W司朗光電半導(dǎo)體公司(OsramOptoSemiconductorsGmbH)的MichaelSchmitt也介紹了降低衰退現(xiàn)象的高輸出
4、功率白色LED技術(shù)。這是一項(xiàng)名為“UX:3”的將n電極設(shè)在LED內(nèi)部的技術(shù)。使電流在芯片內(nèi)部均勻地通過(guò),從而控制電流密度,提高效率。另外,通過(guò)取消芯片表面的電極,使芯片內(nèi)部的光更容易向芯片外部放出。 該公司透露了向1mm見(jiàn)方的芯片通入電流時(shí)光輸出功率的特性。與隨著電流的增大光輸出功率呈線形上升的理想特性(沒(méi)有衰退現(xiàn)象)相比,通入電流在350mA~1A范圍時(shí)的光輸出功率比理想特性低15%左右。有效散出芯片熱量,可靠性提高 在延長(zhǎng)光源壽命方面,豐田合成的山口壽夫發(fā)表了演講。指出在用于照明等的高輸出功率白色LED方面,光源藍(lán)色LED芯片的散熱方法非常重要。作為應(yīng)
5、用于該公司產(chǎn)品的散熱技術(shù),首先在熱傳導(dǎo)率高的陶瓷基板上將藍(lán)色LED芯片進(jìn)行倒裝芯片封裝,把成為熱源的芯片發(fā)光層靠近陶瓷基板。然后,將LED芯片的電極與陶瓷基板的電極通過(guò)金錫(AuSn)焊料連接。金錫焊料的存在使LED芯片的熱量便于從電極散出。在可靠性試驗(yàn)方面,即使經(jīng)過(guò)兩萬(wàn)小時(shí)的使用,亮度也僅有5%左右的降低。在頻繁進(jìn)行白色LED的開(kāi)燈、關(guān)燈時(shí),流向LED芯片的熱壓也會(huì)減小,因此通過(guò)這種使用方法也可延長(zhǎng)壽命。 豐田合成還介紹了該公司開(kāi)發(fā)的采用玻璃材料封裝的白色LED。玻璃封裝的特點(diǎn)是,與采用樹(shù)脂封裝的普通白色LED相比可靠性更高(短波長(zhǎng)的光不會(huì)變?nèi)酰?;線膨脹系
6、數(shù)方面,由于LED芯片與封裝基板距離很近,不易產(chǎn)生由溫度變化引起的熱壓。該公司在開(kāi)發(fā)中與住田光學(xué)玻璃進(jìn)行了合作。目前,計(jì)劃在采用小型芯片的部分產(chǎn)品中展開(kāi)該技術(shù),最新數(shù)據(jù)方面,通入20mA電流時(shí)的發(fā)光效率達(dá)到了104.9lm/W(現(xiàn)有規(guī)格為76.5lm/W)。首先將用于檢測(cè)設(shè)備以及內(nèi)視鏡等特殊用途的照明,將來(lái)還希望在更廣領(lǐng)域的照明中使用。??????二、追求白色LED的演色性 LED要想成為照明主角,不但要具有高能源效率、充分的亮度以及較長(zhǎng)的壽命等,還要追求光線是否讓人感到舒適。從這一角度推進(jìn)白色LED開(kāi)發(fā)的就是三菱化學(xué)。在“GreenDeviceForum2
7、010”上,三菱化學(xué)的折戶文夫介紹說(shuō),演色性及色彩表現(xiàn)性等白色光的色調(diào)今后將越來(lái)越重要?! ≌蹜粽J(rèn)為,僅用平均演色性指數(shù)(Ra)來(lái)作為判斷白色LED演色性好壞的數(shù)值是不夠的。因?yàn)镽a中不包含對(duì)鮮紅色等高彩度顏色的演色性評(píng)價(jià)。對(duì)此,折戶強(qiáng)調(diào)了該公司將紅色熒光體CASN(CaAlSiN3;Eu2+)添加到白色LED熒光體中做法的好處?! ≌蹜糁赋觯胍M(jìn)一步提高演色性時(shí),可在近紫外LED上結(jié)合使用紅、綠、藍(lán)三種熒光體。三菱化學(xué)開(kāi)發(fā)出了利用發(fā)光波長(zhǎng)為405nm的近紫外LED的白色LED。雖然仍存在因斯托克斯效應(yīng)導(dǎo)致的效率下降、因發(fā)光波長(zhǎng)短導(dǎo)致的封裝材料劣化等課題,但
8、Ra超過(guò)了95,高彩度紅色的演色性(R