LED照明技術的發展歷程
在LED剛剛出現的時候,其發光的顏色和效率都比較低。當時主要使用的發光材料是“GaAsP”,驅動電流在20mA,只能發出紅色的光,而且發光效率只有0.1流明/瓦,因此亮度僅僅能夠滿足一些儀表、電器上的指示之用,并沒有得到廣泛的使用和注意。
LED發展回顧
而在隨后的幾十年里,一些新的發光材料被逐步引入到LED當中,LED逐漸開始顯露出強勁的發展后勁。在70年代中期,通過引入元素In和N,使得LED可以發出波長為555納米的綠光、波長為590納米的黃光和波長為610納米的橙光,同時發光效率也提高到了1流明/瓦。到了80年代初,又出現了使用GaAlAs的LED光源,使得紅色LED的光效達到10流明/瓦。而進入90年代后,能發出紅光、黃光的GaAlInP和發出綠光、藍光的GaInN兩種新材料的開發成功,使LED的光效得到大幅度的提高。在2000年,前者做成的LED在紅、橙色光區域(波長615納米左右)的光效達到100流明/瓦,而后者制成的LED在綠色區域(波長為530納米)的光效也可以達到50流明/瓦。不僅超過了傳統的白熾燈,而且和發光效率較高的熒光燈已經非常接近。而按照材料科學的發展速度,發光效率能達到200流明/瓦的LED也將在較快的時間內問世。
白光LED的發光原理
而在LED發光技術的發展史上,白光型LED的出現,則成為LED進入快速發展階段的重要突破。在上世紀末,受到熒光燈發光原理的啟發,LED廠家通過在高亮度藍光LED管芯上加一層熒光粉,用藍光激發熒光粉發出白光的LED發光元件。此外,通過采用不同的熒光粉,可發出色溫為4500~10 000K及色溫為2850~3800K的多種白光LED,也讓白光LED具備了成為新一代照明設備的能力。目前,白光LED的發光效率大都已超過30流明/W,某些產品已超過50流明/W的水平,具備了正式大規模實用化的基礎。
白熾燈、熒光燈和LED燈光效率的發展趨勢
經過這么多年的發展,LED照明發光技術已經便成為一種相對成熟的事物,市面上不僅有能發出各種色彩的LED產品,也出現了大量可以用于直接照明的LED產品,此外,在顯示領域,LED產品也經歷了從單色到彩色,從低分辨的文字到高分辨率圖像顯示的進化過程,正在日益影響著我們的生活和工作。