《電子技術(shù)應(yīng)用》
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【白色LED發(fā)展史】(5)LED超過(guò)螢光燈
摘要: 介紹因白色LED的技術(shù)水平提高,逐步用于照明用途的情況(文中公司名稱、所屬及職務(wù)等均為文章刊登時(shí)的情況)。
Abstract:
Key words :

 2005年~2006年,使用白色發(fā)光二極管(LED)的照明器具變成現(xiàn)實(shí)。“由高功率白色LED構(gòu)成的照明器具不會(huì)遜色于螢光燈”(西鐵城電子)。LED廠商及照明器具廠商信心大增的原因有兩個(gè)。一個(gè)是發(fā)光效率超過(guò)60lm/W的白色LED將紛紛問世,實(shí)際使用時(shí)的光利用效率會(huì)超過(guò)螢光燈。螢光燈的發(fā)光效率為80lm/W~100lm/W,盡管數(shù)值很高,但因?yàn)楣馐侨轿徽丈?,所以?huì)有浪費(fèi)。而白色LED只向封裝的前方照射,因此“光利用效率在60lm/W~70lm/W時(shí),實(shí)際效率會(huì)高于100lm/W的螢光燈”(東芝照明技術(shù))。 

  第二個(gè)原因是,隨著發(fā)光效率的提高,每個(gè)大功率白色LED的光通量將超過(guò)60lm。這樣便能以數(shù)量少于50個(gè)的白色LED獲得與一個(gè)螢光燈相同的光通量。這樣“照明器具的設(shè)計(jì)靈活性便會(huì)大幅提高”(Lumileds Lighting日本(當(dāng)時(shí)))。比如,可容易地在有限的發(fā)光面上嵌入LED。于是,廠商紛紛開始開發(fā)耗電量小于螢光燈、形狀及安裝場(chǎng)所具有較高靈活性的照明器具。 

1000個(gè)減為50個(gè) 

  此前人們也一直認(rèn)為白色LED“將來(lái)會(huì)成為照明器具的光源”。但實(shí)際情況是,白色LED沒有足夠的實(shí)力摧毀以配備螢光燈的產(chǎn)品為主的照明器具市場(chǎng)。其原因是,因發(fā)光效率低,耗電量大,可從一個(gè)LED獲得的光通量較小,所以照明器具的尺寸巨大。 

  因此,白色LED廠商雖心里想著市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)1萬(wàn)億日元的照明市場(chǎng),但卻優(yōu)先開發(fā)了用于手機(jī)背照燈光源的小功率產(chǎn)品。小功率白色LED方面,2004年下半年發(fā)光效率為50lm/W的產(chǎn)品問世,但要使用這種小功率產(chǎn)品獲得與單個(gè)達(dá)到3000lm的螢光燈同等的光通量,需要約1000個(gè)LED。很多照明器具廠商一致認(rèn)為,“將其用于普通照明器具很不現(xiàn)實(shí)”。盡管還可以使用單個(gè)光通量為20lm~30lm的大功率產(chǎn)品,但發(fā)光效率只有30lm/W,僅為螢光燈的約1/3、小功率產(chǎn)品的約一半,因此不僅耗電量大,而且需要安裝冷卻裝置來(lái)散熱。因此,此前開發(fā)的白色LED照明燈,雖然在某些亮燈情況下壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)萬(wàn)小時(shí)等,十分具有吸引力,但在市場(chǎng)上只能用于部分特殊照明器具。 

  但是,大功率白色LED通過(guò)采用倒裝芯片封裝等在小功率產(chǎn)品中積累的技術(shù)訣竅,迅速解決了此前的課題。很多觀點(diǎn)認(rèn)為,“發(fā)光效率達(dá)到60lm/W將是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),對(duì)于照明器具廠商而言,高功率白色LED將會(huì)迅速變成可輕松使用的產(chǎn)品”。(記者:大久保 聰,《日經(jīng)電子》) 
 

設(shè)想用于照明用途、輸入功率為1W級(jí)的白色發(fā)光二極管(LED),2005年~2006年發(fā)光效率將超過(guò)60lm/W(a)。達(dá)到60lm/W~70lm/W時(shí),便可像100lm/W螢光燈一樣,減小照明器具的耗電量。照明用白色LED的光利用效率開始趕上或超過(guò)螢光燈,因此以提高顯色指數(shù)及降低成本為目的的照明用白色LED的開發(fā)步伐也會(huì)加快(b)。照明用產(chǎn)品是白色LED的技術(shù)推進(jìn)器,白色LED發(fā)生質(zhì)變的正循環(huán)即將開始。在照明用途方面積累的技術(shù)也可應(yīng)用于手機(jī)用LED等小功率產(chǎn)品。
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