白光LED简介及应用

白光LED简介及应用

1993年日本日亚化学公司在蓝色GaN LED技术上突破并很快产业化，于1996年实现白光LED，并申请多项专利保护。 　　简单地讲有三种原理可实现白光LED：　　从理论和技术发展分析，白光LED的光效可以达到2001m／w以上，白光LED短短5年中光效提高6倍，图表表示白光LEO从1998-2002年光效提高和预期发展。
　　目前人们将白光LED划分为2005年和2010年两个阶段目标。2005年后开始替代白炽灯，进入商业照明；2010年进入家庭照明。达到预定目标白光LED有两个问题必须克服。
　　　成本价格必须降到US0.01/lm
　　　必须提高光效和光通。
　　答案是肯定的。人们正对蓝色、紫外LED芯片，LED封装(包括荧光粉涂敷工艺)及荧光粉进行改进。对芯片来说：
　　(1)发展大尺寸芯片，例如最近Cree公司推出0.15W的蓝光的900900um大尺寸芯片；
　　(2)制造大功率芯片，芯片为5W的已推向市场，这比2000年战略研讨会的预计大大提前。
　　(3)芯片倒置新技术使外量子效率提高。
　　(4)积极研制波长更短的紫外LED，这样，比目前使用的YAG：Ce荧光粉效率高许多的三基色荧光粉很多，使白光LED达到新水平。最近美国南加洲大学采用四元AlInGaN多层量子阱(MQW)技术研制出发射峰可从305nm到340nm的紫外LED。这是目前最短的UVLED。图3表示这种UVLED芯片结构。对20μm×1000μm这种条状器件而言，发射峰为340nm时的输出功率高达1mw。
　　若实现第一个目标，2005-2007年开始部分取代白炽灯，对美国来说，可节约10GW电能；实现第2个目标进入家庭照明，在2010-2015年白光LED的光效达到150-200lm／w，美国可节能约25GW电能。当然，我们必须看到，实现1001m／w普及照明，还存在相当大的困难。对我国采说，遇着难得的机遇，政府积极支持，列入 新绿色照明和节能规划中。但又面临相当大的挑战和知识产权的壁垒。迄今高效蓝色和蓝紫色LED芯片还不能工业化规模生产，但我国稀土荧光粉有其优势。