近年來(lái)，led隨著高輝度化的發(fā)展，整體市場(chǎng)規(guī)模獲得相當(dāng)快速的成長(zhǎng)，特別是白光led的市場(chǎng)規(guī)模更是明顯的擴(kuò)大，所以對(duì)白光LED新用途的開發(fā)也不間斷。為了擴(kuò)大LED特別是白光LED的用途，如何提高發(fā)光的效率、相應(yīng)的輝度、延長(zhǎng)使用壽命，以及降低每單位照明的成本等條件?，F(xiàn)在使用白光LED的發(fā)光效率，除了一部分的制品之外，大多都在3050lm/W左右。因此如果要代替白炙燈就需要將亮度提升到7080lm/W以上，如果要代替使用在汽車頭燈上的HID與家用照明的話，就更需要提高到100lm/W以上的發(fā)光效率。
在現(xiàn)有的發(fā)光效率下，如果需要一定程度高輝度，期望因?yàn)樵黾与娏髁縼?lái)產(chǎn)生較大亮度的話，這就必須考量如何增加LED的面積來(lái)滿足所增加的電流，或者利用將數(shù)顆小型led封裝在同一個(gè)模塊之中，來(lái)實(shí)現(xiàn)封裝模塊對(duì)電流量容許值的提高。但是因?yàn)樵诎l(fā)光時(shí)，會(huì)出現(xiàn)熱效應(yīng)比率提高的情況，因?yàn)槿绻度氲碾娏髁刻岣?，在目前的發(fā)光效率下，熱效應(yīng)也會(huì)成比例的上升。另外，大面積LED比小面積LED的電阻來(lái)得要高，使得大面積LED本身的效應(yīng)也比較大。如果單純以現(xiàn)有LED為基礎(chǔ)來(lái)提高輝度的話，將會(huì)陷入一個(gè)因LED本身價(jià)格，和散熱材料的成本過(guò)高而產(chǎn)生的惡性循環(huán)之中，這和以低成本化為基礎(chǔ)的市場(chǎng)特性是背道而馳的，而且熱效應(yīng)量的上升會(huì)引起封裝材料的熱劣化，對(duì)其使用壽命也有很大的影響。
圖說(shuō)：如果要代替白炙燈就需要將亮度提升到7080lm/W以上，如果要代替用在汽車頭燈上的HID，和家用照明的話就更需要提高到100lm/W以上的發(fā)光效率。 （資料來(lái)源：OUTDOOR）
LED的發(fā)光效率可以達(dá)到80lm/W
由于上述理由，為了擴(kuò)大未來(lái)的白光LED市場(chǎng)，業(yè)者就必須提高LED的外部量子效率，如果實(shí)現(xiàn)了LED高外部量子效率來(lái)提高發(fā)光效率的話，所出現(xiàn)的連鎖反應(yīng)就會(huì)下降，例如因?yàn)闇p少電流透過(guò)而使得熱效應(yīng)比率降低，實(shí)現(xiàn)成本的下降和長(zhǎng)壽命化。關(guān)于這一方面，目前因?yàn)橥高^(guò)局部制程的改變、使用不同的化合物半導(dǎo)體材料、各種白色發(fā)光方法的開發(fā)，以及新一代螢光粉的開發(fā)，已經(jīng)使得LED的發(fā)光效率可以達(dá)到80lm/W。
在使用壽命的方面，目前已經(jīng)都能夠?qū)崿F(xiàn)4萬(wàn)小時(shí)后才開始進(jìn)入高峰衰退期的使用時(shí)間，但這卻只能滿足照明的最低要求，照明領(lǐng)域所需要的是更高的使用壽命，現(xiàn)在已經(jīng)有客戶要求LED業(yè)者提高壽命的要求，要求4萬(wàn)小時(shí)是達(dá)到高峰期的70%，也就是說(shuō)高峰衰退期的使用時(shí)間是5.7萬(wàn)小時(shí)，而整體的使用壽命題將會(huì)提高到11.4萬(wàn)小時(shí)，比起目前的8萬(wàn)小時(shí)增加了近1/3。但是另一方面，LED的高峰衰退期是根據(jù)投入電量和點(diǎn)燈方法的不同有很大的變動(dòng)，所以不可能明確定義，使得這一方面還是有一些問(wèn)題存在。具體上白光LED的長(zhǎng)壽命化，大多是透過(guò)封裝材料的改變來(lái)達(dá)到，例如由目前的epoxy變?yōu)閟ilicon來(lái)防止樹脂黃變，在此同時(shí)還能夠維持光通量，此外還有包括，采用D/B材料和反射結(jié)構(gòu)的劣化防止技術(shù)，來(lái)達(dá)到改善熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)低溫驅(qū)動(dòng)。
如何降低每1lm發(fā)光的成本
目前最大的問(wèn)題是，如何降低每1lm發(fā)光的成本，雖然可以看到市場(chǎng)上白光LED的產(chǎn)品的增加和業(yè)者的激烈競(jìng)爭(zhēng)下，使得單價(jià)已經(jīng)大幅的降低，但是和其它的光源相較的話1 lm白光LED的成本依然很高。更具體化一點(diǎn)來(lái)看，如果期望在各領(lǐng)域普及白光LED應(yīng)用的話，就必須將現(xiàn)在30lm/W的成本降低1/21/3。這樣一來(lái)就必須朝向提高在led生產(chǎn)和封裝時(shí)的良率，以及使用材料的改變。不過(guò)最好的方法還是透過(guò)量產(chǎn)的方式來(lái)降低單價(jià)，但是為了得到更大的量產(chǎn)效果，終究還是必須增加白光LED在各方面的應(yīng)用機(jī)會(huì)。因此現(xiàn)在各業(yè)者都在努力增加白光LED的應(yīng)用領(lǐng)域，所以才能夠使得1ml的成本持續(xù)降低，相信在未來(lái)數(shù)年內(nèi)1m㎡的大面積led芯片的產(chǎn)品和高單價(jià)的高階LED產(chǎn)品，能夠有機(jī)會(huì)到達(dá)商品化實(shí)用的價(jià)格。
高輝度LED應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大
就市場(chǎng)的變化而言，以高輝度為主的LED，應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大。例如在車用的方面，不僅是白光LED，包括紅、黃光等等的可視光LED，都已經(jīng)開始被應(yīng)用在汽車中的儀表板背光和方向燈、尾燈，而車內(nèi)外裝飾部分的應(yīng)用也都在急速的擴(kuò)大中，從一些研究報(bào)告中可以發(fā)現(xiàn)，一部汽車對(duì)于LED的使用數(shù)量一直在增加，并且有很好的發(fā)展?jié)摿Α?BR>
而最近最受注目的還是應(yīng)用在液晶面板的背光領(lǐng)域，在過(guò)去大多只是10寸以下的小型液晶面板，背光源才會(huì)使用白光LED，最近使用RGB 3原色LED的高彩度面板背光和20寸的中型面板背光都開始使用LED了。因?yàn)橐壕姘宄叽绮粩嗟脑黾樱沟帽彻庥玫腖ED數(shù)量也增多了，在加上面
