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多基色LED合成照明產業時代即將來臨

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發布日期:2016-11-18  來源:中國AG电子游戏網  瀏覽次數:347
核心提示:LED是一種把電能直接轉化為光能的半導體元器件。
       “LED是一種把電能直接轉化為光能的半導體元器件。1962年,通用電氣的Holonyak發明了紅光LED,經過54年的發展,如今紅橙黃綠青藍紫七彩LED光全都實現了產業化和商品化,人工已經可以造就五彩繽紛的新視覺。”在日前召開的第十五屆全國LED產業發展與技術研討會暨2016全國LED顯示應用技術交流及產業發展研討會上,南昌大學副校長江風益提出,多基色 LED合成照明產業時代即將來臨。
       江風益表示,正如Holonyak在4年前所說,LED尚處在嬰兒期。現有的LED照明技術方案是采用藍光+熒光粉的方式來實現的,光效和品質難以協調,流明效率較高,已經達到150lm/W,但是藍光占比過大,青光缺失,紅光不足。
       江風益認為,LED照明技術還有很大的發展空間。新一代LED照明技術將采用多基色LED合成的解決方案,用紅、黃、綠、青、藍光直接合成白光,無需熒光粉。具體來看,當藍、青、綠、黃、紅光的光效分別達到70%、55%、45%、25%、55%時,即可達到顯色指數97.8、色溫3000K、光效136lm/W的令人滿意的結果。
       從2015年的數據來看,可見光LED的功率效率分別為:藍光65%、綠光35%、黃光10%、紅光52%。由此可見,多基色LED合成的難點主要在於黃光效率的提升,而造成“黃光鴻溝”的難題是AlGaInN和AlGaInP的黃光光效都很低。近年來,國內外的科研力量一直在積極探索如何提高黃光的光效,南昌大學也從2015年開始用自製MOCVD設備研發黃光LED生長技術。
       據江風益介紹,南昌大學的矽襯底LED技術獲得了2015年度國家技術發明獎一等獎,是除了美國碳化矽技術、日本藍寶石技術的第三條藍光LED技術路線。運用該技術路線,南昌大學通過外延工藝控製V坑結構,將位錯密度高的缺點變成優點,獲得良好的器件性能。
       實際上,如果將矽襯底LED製作成傳統結構,會因矽襯底吸光和電極擋光而使LED出光效率很低。但是通過襯底轉移技術和互補電極結構,使N電極正下方沒有電流通過而迫使該區域不發光,解決了電極擋光的問題;設計了反射鏡,解決了襯底吸光問題。同時,矽襯底LED為單麵出光,光線更容易管控。
       江風益說,經過一係列努力,南昌大學已經實現了22.7%的黃光LED發光效率。未來5年,將繼續努力實現25%的目標。隨著“黃光鴻溝”的顯著緩解,多基色LED合成照明產業即將來臨,將在高品質照明、智能照明和可見光通訊等方麵獲得良好的發展前景。
 
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