《電子技術應用》
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【白色LED發展史】(5)LED超過螢光燈
摘要: 介紹因白色LED的技術水平提高,逐步用于照明用途的情況(文中公司名稱、所屬及職務等均為文章刊登時的情況)。
Abstract:
Key words :

 2005年~2006年,使用白色發光二極管(LED)的照明器具變成現實。“由高功率白色LED構成的照明器具不會遜色于螢光燈”(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。一個是發光效率超過60lm/W的白色LED將紛紛問世,實際使用時的光利用效率會超過螢光燈。螢光燈的發光效率為80lm/W~100lm/W,盡管數值很高,但因為光是全方位照射,所以會有浪費。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,實際效率會高于100lm/W的螢光燈”(東芝照明技術)。 

  第二個原因是,隨著發光效率的提高,每個大功率白色LED的光通量將超過60lm。這樣便能以數量少于50個的白色LED獲得與一個螢光燈相同的光通量。這樣“照明器具的設計靈活性便會大幅提高”(Lumileds Lighting日本(當時))。比如,可容易地在有限的發光面上嵌入LED。于是,廠商紛紛開始開發耗電量小于螢光燈、形狀及安裝場所具有較高靈活性的照明器具。 

1000個減為50個 

  此前人們也一直認為白色LED“將來會成為照明器具的光源”。但實際情況是,白色LED沒有足夠的實力摧毀以配備螢光燈的產品為主的照明器具市場。其原因是,因發光效率低,耗電量大,可從一個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規模高達1萬億日元的照明市場,但卻優先開發了用于手機背照燈光源的小功率產品。小功率白色LED方面,2004年下半年發光效率為50lm/W的產品問世,但要使用這種小功率產品獲得與單個達到3000lm的螢光燈同等的光通量,需要約1000個LED。很多照明器具廠商一致認為,“將其用于普通照明器具很不現實”。盡管還可以使用單個光通量為20lm~30lm的大功率產品,但發光效率只有30lm/W,僅為螢光燈的約1/3、小功率產品的約一半,因此不僅耗電量大,而且需要安裝冷卻裝置來散熱。因此,此前開發的白色LED照明燈,雖然在某些亮燈情況下壽命長達數萬小時等,十分具有吸引力,但在市場上只能用于部分特殊照明器具。 

  但是,大功率白色LED通過采用倒裝芯片封裝等在小功率產品中積累的技術訣竅,迅速解決了此前的課題。很多觀點認為,“發光效率達到60lm/W將是一個轉折點,對于照明器具廠商而言,高功率白色LED將會迅速變成可輕松使用的產品”。(記者:大久保 聰,《日經電子》) 
 

設想用于照明用途、輸入功率為1W級的白色發光二極管(LED),2005年~2006年發光效率將超過60lm/W(a)。達到60lm/W~70lm/W時,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螢光燈,因此以提高顯色指數及降低成本為目的的照明用白色LED的開發步伐也會加快(b)。照明用產品是白色LED的技術推進器,白色LED發生質變的正循環即將開始。在照明用途方面積累的技術也可應用于手機用LED等小功率產品。
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