此前,LED黃光發(fā)明人、Philps Lumileds院士喬治·克勞福德(George Craford)發(fā)表了題為《半導體照明發(fā)展趨向及未來十年展望》的報告,他分別從LED發(fā)展的簡要歷史、性能表現(xiàn)、封裝和性能發(fā)展趨勢、未來十年產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望等方面向與會者分享其精彩觀點。 喬治·克勞福德指出,過去十年中LED照明產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展,通過現(xiàn)有技術的不斷優(yōu)化、新技術的不斷發(fā)展,LED照明在光效、綜合性價比及光色表現(xiàn)方面持續(xù)進步。新技術的不斷出現(xiàn)和發(fā)展肯定會對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響,但究竟哪種技術會成為最重要的技術趨勢目前還無法下定論,需要持續(xù)觀察。智能控制系統(tǒng)將在替代照明階段不斷與LED照明相融合,未來整個產(chǎn)業(yè)將向著創(chuàng)新應用的方向持續(xù)發(fā)展。 未來LED照明將從技術整合的角度繼續(xù)尋找產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動力,而封裝環(huán)節(jié)或許將發(fā)揮更加重要的作用。未來十年LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將在技術突破的基礎上進一步開啟創(chuàng)新性應用的新動力,固態(tài)照明將在全球范圍內提供更加舒適、平衡的光環(huán)境。 技術提升和成本降低仍在進行 回顧整個LED照明的發(fā)展歷程,隨著LED紅光、藍光和綠光的陸續(xù)發(fā)明和效率的快速提升,最終誕生LED白光,LED真正成為一種可以照明的光源,而且白光光效迅速提升,推動整個產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。 據(jù)美國DOE2013年4月發(fā)布的LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃顯示,從LED器件性能表現(xiàn)來看,冷白光LED器件2013年的光效表現(xiàn)為164lm/W,預計2020年達到235lm/W,最終目標為266lm/W。從綜合性價比的角度,LED冷白光器件2013年為4$/klm,2020年將達到0.7$/klm,目標為0.5$/klm。而暖白光LED器件的性能表現(xiàn)為,2013年129lm/W,2020年將達到224lm/W,最終達到266lm/W;性價比的角度,2013年為5.1$/klm,2020年為0.7$/klm,目標為0.5$/klm。目前LED照明產(chǎn)品性能翻倍提升,同時價格迅速下降,LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)到了市場突破的關鍵時期。 封裝將圍繞應用需求提升性價比 現(xiàn)在LED照明器件已經(jīng)可以獲得相比原來提升數(shù)十倍的光效,整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從技術進步的角度來看,已經(jīng)擁有了更好的生產(chǎn)工藝、襯底技術、封裝形式,以及光品質的極大提升。未來的LED照明產(chǎn)業(yè)將綜合所有這些因素進一步尋求產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動力,所有這些因素中,封裝環(huán)節(jié)將起著非常重要的作用。 從LED封裝技術的演進來看,2000年以前,封裝的芯片尺寸基本小于0.35mm2,輸入功率小于0.1W。2000-2008年LED封裝的芯片尺寸可以做到大于1mm2,輸入功率也可以達到1~5W。現(xiàn)在封裝技術向著更大功率、更多光通量的方向發(fā)展,當然這樣的系統(tǒng)比較復雜,而且也面臨著進一步降低成本的問題。以陶瓷封裝為例,雖然這種封裝沒有使得性能提升的那么迅速,但是成本大幅降低。目前封裝產(chǎn)品的形式越來越多,產(chǎn)品線也非常豐富,產(chǎn)品開發(fā)最核心的原則就是圍繞應用的需求進行規(guī)格和產(chǎn)品形式的設計。 Philips lumileds公司也推出了LUXEON T系列的最新產(chǎn)品LUXEON TX系列產(chǎn)品,顏色控制在3~5步麥克亞當橢圓內的3737封裝,在85℃、700mA電流、低壓2.8V條件下,散熱表現(xiàn)非常好,達到3K/W,此款產(chǎn)品可以用于50W的MR16,也可用于戶外路燈照明,在350mA輸入電流條件下,整燈光效達到120lm/W。該系列產(chǎn)品的顯色指數(shù)有70、80、85和90,色溫涵蓋從2700K~6500K等多個范圍,這樣就保證了可以用于幾乎所有的照明場合。從2011年Q4到2012年Q4,LUXEON T系列封裝性能提升了23%。2013年Q4,LUXEON TX產(chǎn)品的性能又提升了15%。LED封裝器件產(chǎn)品性能的迅速提升也促使終端照明燈具成本持續(xù)下降。 未來十年:整合創(chuàng)新 LED照明產(chǎn)業(yè)仍然會通過更加深入的優(yōu)化已有的和新涌現(xiàn)的技術,從而在光效、性價比及照明品質方面繼續(xù)提升。整體量子效率、光提取效率、電轉化效率、插座效率、轉換效率等都會對LED整體出光產(chǎn)生影響。智能系統(tǒng)的發(fā)展也將融入到從替換市場到創(chuàng)新市場的轉變過程中。目前紅色熒光粉的波長較長,大約在90~100nm,通過遠紅熒光粉的激發(fā)會降低流明輸出量,同時對于顯色指數(shù)的提升作用也是非常有限的。如果降低紅色熒光粉的發(fā)射寬度可以將暖白光的顯色指數(shù)提升20%。一旦紅色熒光粉的波長變窄,顯色指數(shù)和流明輸出對于紅色熒光粉的發(fā)射波長就變得非常敏感,這表明顯色指數(shù)不是個很好的指標,也許在未來十年會找到更好的色評價指標。