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征服LED之不得不看的重要概念(2)
新闻来源:    点击数:2978    更新时间:2011/8/27 9:47:48    收藏此页

今后3年将提高100lm/W

  发光效率在2003年之前一直以每年数lm/W的速度缓慢提高。在提高发光效率时,最初未改变荧光体和封装,而是致力于改进芯片技术。具体而言,进行了诸如改善蓝色LED芯片所使用的GaN类半导体结晶的MOCVD结晶成长技术等。


  从2004年开始,发光效率以每年10~20lm/W的速度提高。由此,从2004年的50lm/W到2008年的100lm/W,4年间提高了50lm/W。这种速度的实现,借助了将原来聚集于成膜技术的芯片技术改进扩展至了整个LED制造工艺那样的重大调整。另外,除了改进芯片技术外,还开始对荧光体进行改善。


 
68%为热损失


  对发光效率为100lm/W的白色LED的能源转换进行模拟的结果。白色LED实现了与荧光灯同等以上的发光效率,但只有输入电力的32%能作为光能输出到外部。剩余的68%转变为了热能。该模拟为向直径5mm的炮弹型白色LED输入62mW电力时的结果。白色LED是通过组合使用蓝色LED芯片和黄色荧光体获得的。


  今后,各LED厂商拟将把2008年实现的100lm/W发光效率,提高至2010年的140~170lm,2011年提高至150~200lm/W。也就是说,在发光效率上领先于新加入进来的厂商的LED厂的目标是,平均每年提高30lm/W以上,3年提高100lm/W。LED的发光效率的上限被认为是250lm/W左右,各LED厂商正在挑战能以何种程度逼近上限。


  为挑战该上限,LED厂商正在全面导入最新的芯片技术、荧光体技术以及封装技术。芯片技术方面,将继续提高内部量子效率和光取出效率。荧光体方面,除了提高变换效率外,还要采取措施降低因荧光体散射造成的衰减。封装技术方面,要改善材料和构造,以提高光取出效率。


    色温(color temperature)


  指用黑体(理论上可完全吸收外来光的虚拟物体)的温度表示光的颜色的数值。单位为K(开尔文)。黑体发出光的波长分布(色调)因温度而异。色温常用于表示荧光灯和白色LED的光色,及显示器可显示的白色的程度。一般来说,色温低时看上去发红,色温高时发青……


  指用黑体(理论上可完全吸收外来光的虚拟物体)的温度表示光的颜色的数值。单位为K(开尔文)。黑体发出光的波长分布(色调)因温度而异。色温常用于表示荧光灯和白色LED的光色,及显示器可显示的白色的程度。一般来说,色温低时看上去发红,色温高时发青。


  以白色LED为例,结合使用蓝色LED芯片和黄色荧光体的一般品种(平均演色性指数Ra为70以上)多为色温在6000K以上的昼光色,而追加红色荧光体等红色光的灯泡色LED的色温多在3000K以下。改进与蓝色LED芯片组合的荧光体的光色,还可获得4000K以上和5000K以上等色温。色温可依照明器具的设置场所分别使用。例如,办公室等最好设置与太阳光接近、色温较高的照明器具,而一般家庭和饭店等大多喜欢采用与白炽灯接近、色温较低的照明器具。


 
照度和色温的变化 


  最近,按照一天内的时间变化及季节进行调光的产品已实现。例如,日本冈村制作所上市了使用LED进行细微调整的照明系统。特点是具有可随着人体生物钟按照约一天周期有规律地改变照度和色温的功能。预设了调光程序,对1年中每一天,可按照时间和季节的变化,使照度在400~800lx范围内分5个阶段、色温在3000~5000K范围内分5个阶段而变化。这样便可按照人们早上醒来、白天活动、夜晚睡眠的自然环境进行周期性调光。人们有了更加舒适的光照环境,能够更有效地工作。


(数码管)(数码管)

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