LED发展历史已经几十年,但在照明领域的应用还是新技术。随着LED技术的迅猛发展,其发光效率的逐步提高,LED的应用市场将更加广泛,特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,LED在照明市场的前景更备受全球瞩目。面对巨大的市场机会,世界各大公司纷纷加快研发创新的步伐。大功率白光LED目前实验室里已经达到157lm/w的水平,接近100lm/w的大功率白光LED即将进入商业化。大功率、高光效、低成本三大瓶颈正在被逐步突破。可以说,白光LED进入普通照明领域的曙光已经显现。
这里我们以2006年6月日亚化学发布光效100lm/W的白色LED为里程碑,对近年来LED光效发展的进程进行一个简单梳理。
(2008年10月)Cree发布光效达157lm/W的白色LED
Cree公司在瑞士召开的一个氮化镓的研讨会上宣布其白光LED的实验室水平已经达到157lm/W,其102lm/W的产品将很快批量生产。
(2008年7月)东芝将上市光通量90lm的白色LED
东芝(美国)电子元器件公司量产上市输入电流为250mA时,光束为90lm的白光LED“TL12W02-D”。新款LED由2枚输入电流250mA时光束为40lm的该公司LED芯片封装而成。当输入电流为250mA、温度为25℃时能够得到在CIE的色度图坐标(x=0.32,y=0.31)的白光。通过使用低热阻封装,提高了散热性。工作温度范围为-40~+100℃,接合部温度最高可达到110℃。顺向电流为250mA时的顺向电压为6.8V。最大功耗为2.4W。表面安装款式的外形尺寸为10.5mm×5.0mm×2.1mm。设想将应用于产业设备和民用设备。每1万个批量购买时的价格为2.9美元。
(2008年5月)JLEDS修改普通照明用白光LED开发蓝图
日本LED照明推进协进会(JLEDS)公开了照明器具用高功率白光LED的技术开发蓝图,分别提出了白光普通产品(高效率型)、高显色型产品以及灯泡色产品(灯泡色型)截止到2020年的发光效率目标等。按照目标,2015年前后发光效率预计达到150lm/W。一般情况下,荧光灯中高效率产品的发光效率为100lm/W左右,白光LED的高效率型产品2008年内将达到100lm/W左右,高显色型将超过80lm/W,灯泡色型将达到70lm/W左右。2010年预计分别达到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上,2015年预计分别达到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。关于LED照明的普及,技术开发蓝图中表示,将在发光效率超过100lm/W的2010年前后以商业设施为中心进行普及。在光质(白光LED发出的光色调等)得到改善的2015年前后,LED照明将在办公室和住宅领域得以普及。
技术开发规划还提到了促进普及所面临的课题。指出实现普及的最大课题是成本。LED照明器具的成本是荧光灯器具和HID器具的5~10倍。这是因为在单位亮度的光源价格(日元/lm)方面,白光LED要高出两位数,而且还需要散热板、电源及透镜等。JLEDS认为,不仅要降低光源成本,降低周边部件的成本同样也很重要。另外,室内照明十分重视色温和显色性,因此还必须改善光质。