白光LED现状与存在的问题思考

1、 白光LED 现状 上个世纪末期，GaAIInP 四元系和GaN 材料的成熟利用，带动了白光LED 的快速发展，至本世纪初，白光LED 已经突破了技术的束缚，拥有了各种各样的颜色，并实现了批量生产。此外，LED 生产中引进有机物气相外延和分子束外延技术(MOCVD 和MBE)，使得LED 的亮度和色彩饱和度得到了很大提升。MOCVD 技术属于材料生长技术，可以生长成单原子层厚度的完整晶体，同时在材料生长中也利用了价制膜层厚度控制技术——MBE，实现了对芯片结构进行定向控制，可以批量生产出多量子阱等复杂的结构。如今LED 已经拥有了不同的颜色，如GaAllnP 红、绿光等，同时LED 也具有了超高的亮度。近年来，响应低碳经济的号召，白光LED 以高能效的优点成为了重要的光源，同时也吸引了半导体市场的注意力，因而出现了较多LED 企业与半导体企业合作的案例，彻底改变了LED 光源的生产模式。 我国**早在十多年前，就启动了“国家半导体照明工程”计划, 开始深入的探索半导体照明技术。因而，我国白光LED产业开始引进高新技术，并积极探索争取攻破关键难点，尽快掌握核心技术。近十年来，我国白光LED 已经实现了全彩化和超高亮度，并建立起了一个完整的LED 产业。目前，白光LED已经覆盖社会各领域，白光LED 已经与人们的生活紧密的联系在一起，白光LED的功能不仅是照明，还是很多行业的重要元件，白光LED 的身影出现在电视、手机、汽车照明、高精度仪器等领域中，奠定了白光LED 的良好发展态势。 2、 白光LED 存在的问题 2.1 白光质量有待提高，需规范改善参数设计 所谓白光LED，需要对多种颜色进行调整，从而使其发出需要的白光，由此可知，多种颜色光的混合比例是非常重要的。为了保证白光的质量，通常采用一些参数进行评价，如色坐标、显色指数等。若光的混合比例设计不当，或随着使用芯片等器件的老化，LED 的白光可能出现变化，达不到既定的设计要求，进而影响正常使用。但是事实上，由于对色温、显色指数的控制效果不佳，较容易出现LED 白光不符合要求的现象。此外，由于白光LED 多作照明光源，因而必须提高设计要求，保证设计的严谨性，进而控制好白光LED 的发光质量。 2.2 光通量和发光效率有待提高，需设计大功率型芯片 在发光效率方面，白光LED 与白炽灯相比效率较高，但是其发光效率低于荧光灯、节能灯类光源；在光通量方面，白光LED 光通量较少，远远低于白炽灯、荧光灯、节能灯。这些问题限制了白光LED 使用范围，因此要对白光LED 进行改进。首先，要给予白光LED 的芯片进行改进，设计大功率型的芯片，同时要保证芯片高质量、大尺寸，这样才能提升内量子效率，进而增加发光功率。但是，发光功率增加，必然会带来热量增加问题，进而导致芯片老化加速, 因而要深入研究光能和热能的转化问题。同时，由于白光LED 多为多个LED 灯泡组装使用，所以也使LED 热量也会聚集在一起，因而必须要LED 组装的散热问题，这样才能既保证发光效率提高，有保障白光LED稳定性。 上个世纪末期，GaAIInP 四元系和GaN 材料的成熟利用，带动了白光LED 的快速发展，至本世纪初，白光LED 已经突破了技术的束缚，拥有了各种各样的颜色，并实现了批量生产。此外，LED 生产中引进有机物气相外延和分子束外延技术(MOCVD 和MBE)，使得LED 的亮度和色彩饱和度得到了很大提升。MOCVD 技术属于材料生长技术，可以生长成单原子层厚度的完整晶体，同时在材料生长中也利用了价制膜层厚度控制技术——MBE，实现了对芯片结构进行定向控制，可以批量生产出多量子阱等复杂的结构。如今LED 已经拥有了不同的颜色，如GaAllnP 红、绿光等，同时LED 也具有了超高的亮度。近年来，响应低碳经济的号召，白光LED 以高能效的优点成为了重要的光源，同时也吸引了半导体市场的注意力，因而出现了较多LED 企业与半导体企业合作的案例，彻底改变了LED 光源的生产模式。 我国**早在十多年前，就启动了“国家半导体照明工程”计划, 开始深入的探索半导体照明技术。因而，我国白光LED产业开始引进高新技术，并积极探索争取攻破关键难点，尽快掌握核心技术。近十年来，我国白光LED 已经实现了全彩化和超高亮度，并建立起了一个完整的LED 产业。目前，白光LED已经覆盖社会各领域，白光LED 已经与人们的生活紧密的联系在一起，白光LED的功能不仅是照明，还是很多行业的重要元件，白光LED 的身影出现在电视、手机、汽车照明、高精度仪器等领域中，奠定了白光LED 的良好发展态势。 2、 白光LED 存在的问题 2.1 白光质量有待提高，需规范改善参数设计 所谓白光LED，需要对多种颜色进行调整，从而使其发出需要的白光，由此可知，多种颜色光的混合比例是非常重要的。为了保证白光的质量，通常采用一些参数进行评价，如色坐标、显色指数等。若光的混合比例设计不当，或随着使用芯片等器件的老化，LED 的白光可能出现变化，达不到既定的设计要求，进而影响正常使用。但是事实上，由于对色温、显色指数的控制效果不佳，较容易出现LED 白光不符合要求的现象。此外，由于白光LED 多作照明光源，因而必须提高设计要求，保证设计的严谨性，进而控制好白光LED 的发光质量。 2.2 光通量和发光效率有待提高，需设计大功率型芯片 在发光效率方面，白光LED 与白炽灯相比效率较高，但是其发光效率低于荧光灯、节能灯类光源；在光通量方面，白光LED 光通量较少，远远低于白炽灯、荧光灯、节能灯。这些问题限制了白光LED 使用范围，因此要对白光LED 进行改进。首先，要给予白光LED 的芯片进行改进，设计大功率型的芯片，同时要保证芯片高质量、大尺寸，这样才能提升内量子效率，进而增加发光功率。但是，发光功率增加，必然会带来热量增加问题，进而导致芯片老化加速, 因而要深入研究光能和热能的转化问题。同时，由于白光LED 多为多个LED 灯泡组装使用，所以也使LED 热量也会聚集在一起，因而必须要LED 组装的散热问题，这样才能既保证发光效率提高，有保障白光LED稳定性。