照明光源用白光LED的发展方向.pdf

海峡两岸第九届照明科技与营销研讨会专题报告文集
照明光源用白光的发展方向
刘行仁
福建省苍乐电子企业有限公司
摘要本文着重对蓝光和紫外光芯片与荧光粉组合方案的发展方向,从芯片、荧光体及封装
工艺三大要素,灯具、成本价格、知识产权战略及白光的标准进行详细的评述。指
出在可用于照明的色温区内,高光通、高光效、高显色指数、色的均匀性是今后白光
的发展方向。为实现这一方向,积极研发大功率大尺寸蓝光和光芯片及新结构,采
用先进的封装工艺和结构科学的器件,研制新型高效无机和有机荧光体。重视知识产权,
制定相关的标准等确保新固体照明光源早日实现。文中还给出我们新近的某些研发成
果。
上世纪末白光的出现吸引各国政府及企业的热情关注,成为光电子、照明工程科技
领域中的一个热门。短短的年来,白光的研发和应用取得举世瞩目的成绩。人们期
代新照明光源,达到节能的绿色照明目的,并民制成两个战略发展目标
年白光的光效达到以上,开始部分取代白炽灯,进入商业照明年达
到以土,开始进入家庭照明。目前水平还有大的差距,某些材料、器件和工艺还存
在关键性问题有待人们攻克。
为了实现白光照明目标,针对白光存在问题和发展方向,本报告中对大功
率高效蓝光和紫外芯片高效荧光粉先进封装工艺灯具
价格标准重视知识产权战略等方面发展方向进行评述,指出在可用于照明的色
温区域内,实现高光通、高光效、高显色指数和低成本以及色均匀的白光是其作为照明
新光源用的主要的发展方向。同时也介绍我在低色温白光中所取得某些进展。
蓝光和紫外芯片
芯片的质量决定白光的先进性,目前市场大量提供的蓝色和蓝紫色芯片的尺寸小,
大约,功率小于。。因此,一支炮弹型白光蓝芯片的光通只
有紫外芯片质量更低。因此,发展大功率大尺寸的先进性的蓝光和紫外芯片刻
不容缓。
一
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、发展大功率大尺寸芯片
年美国公司向市场推出和大功率、大尺寸白光系
列产品光通分别达到和。一支白光的光通是目前大量使用的
的倍而光效差不多。大功率白光比预期提前。大尺寸芯片也在积极开发。
、芯片倒置新技术及纹理表面取光结构
正在发展的这两种新技术和结构可使的外量子效率和取光率提高,在和
芯片上均获得重大发展。倒置芯片结构是通过透明的蓝宝石衬底取光。
、提高光芯片的功率和效率,积极研制波长短的芯片
这项工作意义重大,它为发展一三基色荧光粉白光奠定扎实基础。年日本三
菱电线工业和。电气株式会社共同开发出如表所列的效率较高的,其
性能均优于目前。可供光激发的高效荧光粉很多,其发光效率比目前使用的
体系高许多,这样容易使白光上到新台阶。最近,美国南加洲大学采用四元
多量子阱技术,研制出发射峰可从到的紫外
表性能
发光波长
工作电压和电流
发光功率
外量子效率
蓝光衬底
以为衬底的蓝光在价格和散热性能上优于蓝宝石。此外,人们试图以为衬底
外延。这些发展为降低蓝光和白光成本起促进作用口
荧光体
、被蓝光有效激发的荧光体
荧光体的种类
目前可被蓝光激发发射可见光的荧光粉的品种并不多。可分为稀土石榴石,硫代惊酸盐,
碱土硫化物,碱土金属铝酸盐,卤磷酸盐,卤硅酸