LED發展歷史已經幾十年,但在照明領域的應用還是新技術。隨著LED技術的迅猛發展,其發光效率的逐步提高,LED的應用市場將更加廣泛,特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,LED在照明市場的前景更備受全球矚目。面對巨大的市場機會,世界各大公司紛紛加快研發創新的步伐。大功率白光LED目前實驗室里已經達到157 lm/w的水平,接近100lm/w的大功率白光LED即將進入商業化。大功率、高光效、低成本三大瓶頸正在被逐步突破。可以說,白光LED進入普通照明領域的曙光已經顯現。

　　這里我們以2006年6月日亞化學發布光效100lm/W的白色LED為里程碑,對近年來LED光效發展的進程進行一個簡單梳理。

　　(2008年10月)Cree發布光效達157lm/W的白色LED

　　Cree公司在瑞士召開的一個氮化鎵的研討會上宣布其白光LED的實驗室水平已經達到157lm/W,其102 lm/W的產品將很快批量生產。

　　(2008年7月)東芝將上市光通量90lm的白色LED

　　東芝(美國)電子元器件公司量產上市輸入電流為250mA時,光束為90lm的白光LEDTL12W02-D。新款LED由2枚輸入電流250mA時光束為40lm的該公司LED芯片封裝而成。當輸入電流為250mA、溫度為25℃時能夠得到在CIE的色度圖坐標(x=0.32,y=0.31)的白光。通過使用低熱阻封裝,提高了散熱性。工作溫度范圍為-40～+100℃,接合部溫度最高可達到110℃。順向電流為250mA時的順向電壓為6.8V。最大功耗為2.4W。表面安裝款式的外形尺寸為10.5mm5.0mm2.1mm。設想將應用于產業設備和民用設備。每1萬個批量購買時的價格為2.9美元。

　　(2008年5月)JLEDS修改普通照明用白光LED開發藍圖

　　日本LED照明推進協進會(JLEDS)公開了照明器具用高功率白光LED的技術開發藍圖,分別提出了白光普通產品(高效率型)、高顯色型產品以及燈泡色產品(燈泡色型)截止到2020年的發光效率目標等。按照目標,2015年前后發光效率預計達到150lm/W。一般情況下,熒光燈中高效率產品的發光效率為100lm/W左右,白光LED的高效率型產品2008年內將達到100lm/W左右,高顯色型將超過80lm/W,燈泡色型將達到70lm/W左右。2010年預計分別達到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上,2015年預計分別達到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。關于LED照明的普及,技術開發藍圖中表示,將在發光效率超過100lm/W的2010年前后以商業設施為中心進行普及。在光質(白光LED發出的光色調等)得到改善的2015年前后,LED照明將在辦公室和住宅領域得以普及。

　　技術開發規劃還提到了促進普及所面臨的課題。指出實現普及的最大課題是成本。LED照明器具的成本是熒光燈器具和HID器具的5～10倍。這是因為在單位亮度的光源價格(日元/lm)方面,白光LED要高出兩位數,而且還需要散熱板、電源及透鏡等。JLEDS認為,不僅要降低光源成本,降低周邊部件的成本同樣也很重要。另外,室內照明十分重視色溫和顯色性,因此還必須改善光質。

　　(2007年9月)日亞化學發布350mA時光效134lm/W高功率白色LED

　　日亞化學工業發布了定位為1W級LED的下下一代高功率白色LED。350mA電流輸入時光通量為145lm,發光效率為134lm/W。與輸入電能相對應的光輸出的效率為39.5%。該產品為YAG熒光體及藍色LED芯片組和的品種,芯片尺寸為1mm見方。預定應用于一般照明設備,色溫為4988K,接近一般照明設備的5000K。為方便測定,還采用了脈沖電流輸入的方式。具體投產時間未定。

　　此次實現白色LED高效率化的原因是實現了所用的藍色LED芯片的高效率化。該藍色LED在350mA驅動時的光功率為651m/W,波長為444nm。外部量子效率為66.5%,WPE為60.3%。1A驅動時,光功率可達1.7W。此次發布的下下代產品的問題為正向電壓較高。今后將著手實現外延生長方法的優化,以降低正向電壓。

　　(2007年9月)西鐵城電子開發出540lm照明用白色LED

　　西鐵城電子開發出了輸入700mA電流時可實現540lm光通量的照明用白色LEDCL-L102-C7系列。計劃從2007年10月開始供應樣品,2008年1月量產供貨。此次開發的白色LED是該公司正在銷售的CL-L102-C3系列(輸入350mA電流時光通量為245lm)的高功率型產品。新產品發光效率更高,輸入700mA電流時為74lm/W,輸入350mA電流時為90lm/W。此次的LED在光量為150lm時,輸入電流可降低160mA,發光效率可大幅提高110lm/W。新產品的外形尺寸為50mm7mm2mm。色溫為5000K,今后還將推出2900K品種。

　　(2007年8月)歐司朗發布光效達85lm/W的紅色及橙色系LED

　　德國歐司朗光電半導體上市了最大發光效率高達85lm/W的AlGaInP系LED。共有5款產品,其中2款為紅色,其余分別為紅橙色、橙色及黃色。主要面向汽車內裝照明、LED顯示器及娛樂設備等。此次的LED配備有使用Thinfilm技術的LED芯片。通過采用該芯片,紅橙色LED的發光效率提高到了該公司原產品Lx T67F系列的3.5倍左右。光強度的最大值及最小值、發光峰值波長及發光效率如下(均為輸入20mA電流時的數值)：紅色LED亮度為280～900mcd,發光峰值波長為633nm,發光效率為47lm/W;另一款紅色LED相應的數值分別為355～1120mcd、625nm、65lm/W。紅橙色LED為560～1800mcd、617nm、85lm/W;橙色LED為560～1800mcd、606nm、85lm/W;黃色LED為355～1120mcd、590nm、60lm/W。全部產品均采用表面貼裝型封裝。尺寸大小為3.5mm2.8mm1.9mm。放射角為120度。工作溫度范圍為-40～+100℃。

　　(2007年2月)CAO Group Dynasty系列LED光效達100lm/W

　　CAO Group公司的Dynasty LED典型光效從之前的50-70lm/W上升至50-100lm/W。Dynasty系列LED將多個標準LED芯片集成在一起以實現高光能量,使得每流明成本降得比預期還低,延長了工作壽命。采用水平360度、垂直270度的蝴蝶光束光學設計,封裝直徑僅9mm,除傳統的表面貼裝外,還可進行screw-in、twist-in 貼裝。其3D結構使燈泡的替換更為方便,這點對LCD背光源單個元件的換用尤為重要。產品顏色分為紅光、藍綠光、綠光、黃光和藍光,白光色溫為5000--7000K。

　　(2007年1月)Lumileds 白光LED電流350mA下光效達115lm/W

　　Philips Lumileds宣布其基于芯片的大功率白光LED(尺寸1mm x1 mm)首次突破100lm/W大關,顯露出固態照明的真實潛力：在350 mA下, 光效 115lm/W(光通量為136lm)、相關色溫(CCT) 4685K;2000mA下,光通量達502lm,光效為61lm/W。尤其是相關色溫,其數值遠低于之前報道的典型值。

　　(2006年12月)艾笛森單芯片白光LED最高亮度250lm

　　臺灣封裝廠艾笛森光電發表KLC8系列產品,此系列產品可提供最高達250lm@1A的單芯片封裝亮度,并具有最高的發光效率100lm/W@350mA,產品壽命可達50,000小時。其大范圍的動態作業特性(0mA~1A),適用于省電照明,情境照明等可調變照明燈具應用。KLC8一般出貨發光效率在350mA作業電流下為85lm/W,此系列提供白光(4,500-10,000K)及暖白(2,800-3,800K)兩種LED光源,暖白LED的發光效率可達70lm/W@350mA,此系列采用膠卷式封裝,適用于無鉛制程,具高度生產性。

　　(2006年12月)首爾半導體單芯片白光LED光效達100lm/W

　　韓國首爾半導體推出光效為100lm/W的單芯片白光LED-P4。P4在最大驅動電流下的光通量為240 lm,在350 mA下典型光效為100 lm/W ,另一種光效為80 lm/W。首爾半導體評價,傳統LED可由多顆芯片實現100lm以上的光通量,但P4卻是憑單顆芯片達到光通量240lm的白光LED。首爾預計其性能還將連獲突破：預計明年實現光效135 lm/W ,08年初達 145 lm/W 。

　　(2006年12月)日亞白色LED發光效率增至150lm/W

　　日亞化學工業開發出了正向電流為20mA時、發光效率達到150lm/W的白色LED,達到了現行產品的1.5倍。如果只著眼于發光效率與其它光源進行比較,則此次白色LED的發光效率達到了提高演色性后的熒光燈(同上條件下發光效率為90lm/W)的約1.7倍,為白熾燈(同上條件下發光效率為13lm/W)的11.5倍,甚至超過了普遍認為發光效率最高的高壓鈉燈(發光效率為132lm/W)。此次的白色LED與普通LED一樣,是由藍色LED芯片與YAG類黃色熒光體組合而成。采用了與該公司NICHIARAIKOH型號產品相同的封裝,接通20mA電流時可發出9.4lm的光通量(色溫為4600K時)。平均演色評價指數(Ra)為95。 此次的白色LED為開發品,投產日期尚未確定。今后,日亞化學工業計劃著手提高生產技術,以盡早實現150lm/W產品的實用化。

　　(2006年7月)Cree開發出發光效率達131lm/W的白光LED

　　2006年7月,美國Cree公司日前宣布開發出了發光效率達131lm/W的白光LED。該公司表示,此次的產品在LED業界將成為新的標桿,強調了其發光效率之高。據悉,這一發光效率值已得到美國國立標準技術研究所(NIST：National Institute of Standards and Technology)證實。該白光LED使用Cree公司的GaN類LED芯片EZBright試制而成。131lm/W的發光效率是施加20mA電流時獲得的數值。色溫度為6027K。

　　(2006年6月)日亞化學發布光效100lm/W的白色LED

　　日亞化學開發出了發光效率為100lm/W的白色LED,并開始供應樣品,計劃同年12月投入量產。從發光效率來說,性能超過了普及型熒光燈,可與發光效率較高的品種比肩。2005年該公司曾表示2010年前后量產100lm/W產品。這次公布的消息將量產時間提前了3～4年。日亞化學工業即將供應樣品的白色LED在20mA的輸入電流下可得到6lm的光通量。屬于輸入電力僅為0.06W的小功率品種。具體價格未定。日亞化學曾在學術會議上發表過113lm/W的白色LED開發品。日亞化學還公布了2007年以后的開發藍圖。據稱,2007年將完成150lm/W產品的開發。此前,其他廠商紛紛表示將于2006年～2007年前后投產90lm/W～100lm/W產品,而日亞化學工業只是公布了一個保守值。