21世紀的光明--白光LED產(chǎn)品發(fā)展簡(jiǎn)析
白光LED的技術(shù)概況
自從出現發(fā)光二極管LED以來(lái),人們一直在努力追求實(shí)現固體光源,隨著(zhù)發(fā)光二極管LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新型材料(氮化物晶體和熒光粉)的開(kāi)發(fā)及應用,使發(fā)白色光的LED半導體固體光源性能不斷完善并進(jìn)入實(shí)用階段。白光LED的出現,使高亮度LED應用領(lǐng)域跨足至高效率照明光源市場(chǎng)。曾經(jīng)有人指出,高亮度LED將是人類(lèi)繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡之后,最偉大的發(fā)明之一。所謂白光是多種顏色混合而成的光,以人類(lèi)眼睛所能見(jiàn)的白光形式至少須兩種光混合,如二波長(cháng)光(藍色光+黃色光)或三波長(cháng)光(藍色光+綠色光+紅色光),目前已商品化的產(chǎn)品僅有二波長(cháng)藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉,在未來(lái)較被看好的是三波長(cháng)光,以無(wú)機紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉,此外有機單層三波長(cháng)型白光LED也有成本低、制作容易的優(yōu)點(diǎn)。預計三波長(cháng)白光LED今年有商品化的機機會(huì ),未來(lái)應用在取代熒光燈、緊湊型節能熒光燈泡及LCD背光源等市場(chǎng),對白光LED的市場(chǎng)成長(cháng)有很大的幫助。
在技術(shù)方面白光LED目前主要分為兩種發(fā)光方式:目前主要的商品化作法是日亞化學(xué)(Nichia)以460nm波長(cháng)的InGaN藍光晶粒涂上一層YAG熒光物質(zhì),利用藍光LED照射此一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍光互補的555nm波長(cháng)黃光,再利用透鏡原理將互補的黃光、藍光予以混合,便可得出肉眼所需的白光。白光LED開(kāi)發(fā)基礎在于藍光技術(shù),目前在藍光LED技術(shù)方面仍以日亞化學(xué)領(lǐng)先,擁有眾多專(zhuān)利權。第二種是日本住友電工亦開(kāi)發(fā)出以ZnSe為材料的白光LED,不過(guò)發(fā)光效率較差,但由于目前白光LED市場(chǎng)熱銷(xiāo),仍呈現供不應由求現象。
業(yè)界概況
在LED業(yè)者中,日亞化學(xué)是最早運用上述技術(shù)工藝研發(fā)出不同波長(cháng)的高亮度LED,以及藍紫光半導體激光(Laser Diode;LD),是業(yè)界握有藍光LED專(zhuān)利權的重量級業(yè)者。在日亞化學(xué)取得蘭色LED生產(chǎn)及電極構造等眾多基本專(zhuān)利后,堅持不對外提供授權,僅采自行生產(chǎn)策略,意圖獨占市場(chǎng),使得藍光LED價(jià)格高昂。但其他已具備生產(chǎn)能力的業(yè)者相當不以為然,部分日系LED業(yè)者認為,日亞化工的策略,將使日本在藍光及白光LED競爭中,逐步被歐美及其他國家的LED業(yè)者搶得先機,屆時(shí)將對整體日本LED產(chǎn)業(yè)造成嚴重傷害。因此許多業(yè)者便千方百計進(jìn)行藍光LED的研發(fā)生產(chǎn)。目前除日亞化學(xué)和住友電工外,還有豐田合成、羅沐、東芝和夏普,美商Cree,全球3大照明廠(chǎng)奇異、飛利浦、歐司朗以及HP、Siemens、 Research、EMCORE等都投入了該產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),對促進(jìn)白光LED產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化方面起到了積極的促進(jìn)作用。
白光LED的特色
白光LED是最被看好的LED新興產(chǎn)品,其在照明市場(chǎng)的發(fā)展潛力值得期待。與白熾鎢絲燈泡及熒光燈相比,LED具有體積小(多顆、多種組合)、發(fā)熱量低(沒(méi)有熱幅射)、耗電量小(低電壓、低電流起動(dòng))、壽命長(cháng)(1萬(wàn)小時(shí)以上)、反應速度快(可在高頻操作)、環(huán)保(耐震、耐沖擊不易破、廢棄物可回收,沒(méi)有污染)、可平面封裝易開(kāi)發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn),沒(méi)有白熾燈泡高耗電、易碎及日光燈廢棄物含汞污染的問(wèn)題等缺點(diǎn),是被業(yè)界看好在未來(lái)10年內,成為替代傳統照明器具的一大潛力商品。
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