國內外照明光源的現狀與挑戰
半導體照明光源發(fā)展到今天還有相當大的空間，最好的白光LED 已可與熒光燈相媲美，其作為第三代照明光源的地位已經(jīng)無(wú)庸置疑。需要從材料外延、芯片制作、器件封裝和應用等方面來(lái)提高流明效率、降低熱阻、延長(cháng)使用壽命、增加顯色指數、降低制作成本等，著(zhù)力開(kāi)發(fā)其關(guān)鍵技術(shù)，早日達到200 lm/W 的目標，實(shí)現半導體照明。從國際范圍來(lái)看，美國、日本、歐盟作為先行者引領(lǐng)著(zhù)半導體照明的技術(shù)潮流，并且申請了許多材料生長(cháng)、管芯制作、后步封裝等相關(guān)核心技術(shù)專(zhuān)利，在占有市場(chǎng)優(yōu)勢的同時(shí)，在知識產(chǎn)權上也有相當的優(yōu)勢。而我國臺灣地區及韓國部分光電企業(yè)經(jīng)過(guò)發(fā)展也擁有了若干自主知識產(chǎn)權，并且以占有相當的市場(chǎng)份額。相比之下，我國大陸的半導體照明產(chǎn)業(yè)近年來(lái)雖然備受關(guān)注，有了很大發(fā)展，但與國際領(lǐng)先團隊相比尚有較大差距�？梢哉f(shuō)，我國大陸的半導體照明在面臨機遇的同時(shí)，也存在著(zhù)嚴峻的挑戰。如何實(shí)現半導體照明關(guān)鍵技術(shù)的大發(fā)展，突破國際知識產(chǎn)權封鎖，成功實(shí)現半導體照明的自主化，是國內半導體照明相關(guān)行業(yè)、研究機構所面臨的共同問(wèn)題。
目前，基于GaN 基功率型藍光LED 的白光照明技術(shù)，其國際最高水平流明效率已經(jīng)達到甚至超過(guò)了熒光燈，可以應用于包括家居照明在內的諸多場(chǎng)合。如美國Cree 公司，其藍光功率型LED 在350 mA 注入電流下，輸出功率達到了370 mW，據此計算白光發(fā)光效率達85～90 lm/W 的水平。但該水平的LED 尚未大量生產(chǎn)，且價(jià)格十分昂貴。從表1 可以看到，市場(chǎng)普通白光LED 的流明效率還遜色于熒光燈，顯色指數也稍顯不足，并且器件價(jià)格偏高。提高器件的流明效率仍然是半導體照明應用面臨的主要挑戰。同時(shí)，降低器件熱阻，提高使用壽命，增加器件的穩定性和可靠性，改善器件的顯色指數等也是需要研究的內容。美、日、歐、韓等國自1998 年起相繼制定了各自的半導體照明技術(shù)研發(fā)計劃，提出了要在2020 年達到150～200 lm/W 的目標。我國也于2003 年6 月緊急啟動(dòng)了“國家半導體照明工程”，以加速我國半導體照明技術(shù)的發(fā)展。
表1 市場(chǎng)上大功率白光LED 與傳統光源的性能比較
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