LED照明技术的发展历程
在LED刚刚出现的时候,其发光的颜色和效率都比较低。当时主要使用的发光材料是“GaAsP”,驱动电流在20mA,只能发出红色的光,而且发光效率只有0.1流明/瓦,因此亮度仅仅能够满足一些仪表、电器上的指示之用,并没有得到广泛的使用和注意。
LED发展回顾
而在随后的几十年里,一些新的发光材料被逐步引入到LED当中,LED逐渐开始显露出强劲的发展后劲。在70年代中期,通过引入元素In和N,使得LED可以发出波长为555纳米的绿光、波长为590纳米的黄光和波长为610纳米的橙光,同时发光效率也提高到了1流明/瓦。到了80年代初,又出现了使用GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。而进入90年代后,能发出红光、黄光的GaAlInP和发出绿光、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在红、橙色光区域(波长615纳米左右)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(波长为530纳米)的光效也可以达到50流明/瓦。不仅超过了传统的白炽灯,而且和发光效率较高的荧光灯已经非常接近。而按照材料科学的发展速度,发光效率能达到200流明/瓦的LED也将在较快的时间内问世。
白光LED的发光原理
而在LED发光技术的发展史上,白光型LED的出现,则成为LED进入快速发展阶段的重要突破。在上世纪末,受到荧光灯发光原理的启发,LED厂家通过在高亮度蓝光LED管芯上加一层荧光粉,用蓝光激发荧光粉发出白光的LED发光元件。此外,通过采用不同的荧光粉,可发出色温为4500~10 000K及色温为2850~3800K的多种白光LED,也让白光LED具备了成为新一代照明设备的能力。目前,白光LED的发光效率大都已超过30流明/W,某些产品已超过50流明/W的水平,具备了正式大规模实用化的基础。
白炽灯、荧光灯和LED灯光效率的发展趋势
经过这么多年的发展,LED照明发光技术已经便成为一种相对成熟的事物,市面上不仅有能发出各种色彩的LED产品,也出现了大量可以用于直接照明的LED产品,此外,在显示领域,LED产品也经历了从单色到彩色,从低分辨的文字到高分辨率图像显示的进化过程,正在日益影响着我们的生活和工作。