白光led進入量產(chǎn)時期-資料下載頁
2025-08-26 15:28本頁面
【導(dǎo)讀】適應(yīng)性、對環(huán)境危害小等優(yōu)點。關(guān)於固體照明光源技術(shù)的開發(fā)和商品化，美國能源署和。但直到今天依靠產(chǎn)業(yè)界共同努力進行的計畫和研究，實際上是否產(chǎn)生了商品或得到。生產(chǎn)LED的企業(yè)和照明系統(tǒng)開發(fā)業(yè)者是否開始向?qū)嶋H社會導(dǎo)入呢？口等的室內(nèi)照明應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)有增加的趨勢。顯的說，固體照明是將高亮度LED作為光源，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的白熾燈和螢光燈。續(xù)增長，到了2020年預(yù)計將達(dá)到5億美元。1990年代末出現(xiàn)的白光LED，在最近這幾年性能及流明方面有顯著的提升，現(xiàn)在幾乎快要超越白熾燈了。而在初期階段的應(yīng)用，當(dāng)時僅擁有發(fā)光效率及成本效果等。對急速增長的LED照明市場而言，白光LED的加入具有非常大的價值。是什麼、LED有什麼用途，則LED作為一般照明的觀念將可被接受。一種是紅、橙以及黃色LED用。的AlGaInP四元材料，另一種是綠、藍(lán)及白光LED用的InGaN氮化物材料。白光LED可以透過紅、綠及藍(lán)色LED混合，CITIZEN在2020年開發(fā)最高發(fā)光率的白光LED，輸入電流為，光束值為245流明，應(yīng)用出現(xiàn)程度不一的負(fù)面影響。
【正文】 面， LED 的顏色和螢光粉的組合十分重要?，F(xiàn)在的主流方法是，在藍(lán)光 LED 中，利用黃色的螢光粉來混合發(fā)出白光，但是因為在這樣的結(jié)構(gòu)中沒有紅光的成分在，所以在演色性上，會存在著一些應(yīng)用上的色性不足的問題。在最近，產(chǎn)業(yè)界有發(fā)表出，在紫色的 LED 中，混合紅、 綠、黃螢光粉的技術(shù)，這樣的技術(shù)發(fā)表可以感受到問題改善的機會性。 圖說：現(xiàn)在的主流方法是在藍(lán)光 LED 中，利用黃色的螢光粉來混合發(fā)出白光。（資料來源： Roithnerlaser） 這 3 點的改善，透過技術(shù)的開發(fā)，在某種程度上，都已經(jīng)出現(xiàn)了解決的辦法了。最大的難題是第 4 個：成本上面。根據(jù)松下電工關(guān)於 LED 和螢光燈照明成本比的統(tǒng)計資料可以發(fā)現(xiàn)，在 2020 年時，兩者之間達(dá)到了是數(shù)百倍差異，但是到 2020 年時，兩者已經(jīng)降到了數(shù)十倍的水準(zhǔn)。更近一步說，如果寄望在發(fā)光功率能夠更進一步提高的 2020 年，相當(dāng)有可能降低到幾倍以內(nèi)，如果這一價格差能夠逐步所短的話，那麼應(yīng)用在高層建築的外牆照明，就相當(dāng)?shù)挠袡C會，因為對於目前照明技術(shù)無法達(dá)到的用途上，就可以採用 LED，並且相信 LED 市場也會因此而出現(xiàn)刺激性的成長。 就以技術(shù)最發(fā)達(dá)的日本照明設(shè)備市場來說，這是一個相當(dāng)成熟的市場，規(guī)模達(dá)到每年5,000 億日元左右，其中占有率相當(dāng) 高的白熾燈，其 900 億日元市場規(guī)模，將可以預(yù)見會被 LED 取代，所以更進一步的思考，如果 LED 達(dá)到了超過螢光燈的發(fā)光功率的話，就可以減少電力的消耗，在防止地球暖化的基礎(chǔ)下，或許有機會發(fā)展到一般家庭的螢光燈也會被 LED 來替代。雖然如此，但是首要的工作還是必須將 LED 的光功率提高到 100 流明lm/W，所以目前正名業(yè)界都期待著，提高 LED 的亮度來降低成本，或者提高生產(chǎn)效率的新技術(shù)的出現(xiàn)。 圖說：日本的照明設(shè)備市場相當(dāng)成熟，每年規(guī)模達(dá)到 5,000 億日元左右。（資料來源：econnect） 制定 LED 壽命的使用方針 LED 的下一個階段，已經(jīng)開始朝向如何因應(yīng)汽車所需的規(guī)格來發(fā)展，例如：產(chǎn)品壽命、亮度、特性等等。但是到目前為止，因為還無法定義出，降低多少的亮度就可判定 LED 達(dá)到了使用的壽命，因為一些基準(zhǔn)點不盡相同，所以還無法有效制定公平的規(guī)範(fàn)。日本的照明業(yè)界在 2020 年，開始進行制定標(biāo)準(zhǔn)的動作，把 LED 照明壽命 基準(zhǔn)規(guī)定在當(dāng)其減少 30%的時候。然而，雖然尚無法律方面的強制約束力，但是產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)朝向制定工業(yè)規(guī)格等方面向前邁出了一步。 而在汽車應(yīng)用的環(huán)境中，更需要滿足政府的安全標(biāo)準(zhǔn)，包括頭燈必須達(dá)到的具體性能等，細(xì)微的必要條件。以目前來說，在汽車的應(yīng)用中，包括儀表盤的背光和尾燈裡，皆已開始使用 LED，不過對於被認(rèn)為最大潛力機會的頭燈應(yīng)用，還是需要經(jīng)過政府有關(guān)部門的確認(rèn)。 朝向開發(fā)更新一代的基板材料 以目前材料來說，因為利用氮化鎵做為 LED 基板，因為在結(jié)構(gòu)中需要使用銦，不過最近銦的價格持續(xù)上漲，所以在整體成本上，就抵 銷了一部分因為技術(shù)或製程的改善，所獲得的成本降低優(yōu)勢。在新技術(shù)方面，也開始出現(xiàn)一些非氮化鎵的材料理論，例如像原本應(yīng)用於化妝品原料的等氧化亞鉛，因為被發(fā)現(xiàn)具有不錯的發(fā)光能力，再加上氧化亞鉛發(fā)光不需要銦，與氮化鎵相比生產(chǎn)成本也較低，氧化亞鉛的發(fā)光效率比氮化鎵更高，從理論上來說，會發(fā)出更加高明亮的光，使得開發(fā)工程師或?qū)W者，被吸引而投入研究發(fā)展。例如，東北大學(xué)金屬材料研究所的川崎雅司教授等，在 2020 年首次成功的透過電流注入，讓氧化亞鉛的基板發(fā)光。因為 LED 的發(fā)光原理就是透過 pn 層的結(jié)合發(fā)光，一般對於這類型材料的認(rèn) 知是，而氧化亞鉛相當(dāng)容易形成 n 型，不過在缺點上，以目前的認(rèn)知是很難做出符合特性需求的 p 型結(jié)構(gòu)。 但是川崎雅司則發(fā)現(xiàn)最適宜薄膜的成長條件，是利用組合合成的技術(shù)開發(fā)出發(fā)光結(jié)構(gòu)，並透過反覆在攝氏 400 和 1,000 度的製程環(huán)境中，完成了 10nm 的薄膜結(jié)晶。川崎雅司在3 年的時間了投入了 10 億日元，期望開發(fā)出可以實用的技術(shù)，不過到目前為止， p 型結(jié)構(gòu)的品質(zhì)裡還是有一些問題，量化生產(chǎn)的技術(shù)方法也還未完成，雖然川崎雅司把它當(dāng)作了一次痛苦的經(jīng)歷，但是已經(jīng)激起業(yè)界的研發(fā)方向感，並且研究的人數(shù)不斷地增加，相信在 2020 年時，就會 出現(xiàn)非只有氮化鎵這一種材料的白光 LED。
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