LED照明的崛起(一)：看日企如何将LED技术发挥到极致

2014-07-22 00:04

　　当然了，无论怎么削减电流密度，也无法超越LED芯片本来的发光效率极限。因此，LED灯具厂商纷纷设法获得发光效率尽量高的LED芯片。他们采取的办法不仅仅是与技术实力高的LED芯片厂商签订合作协议。

　　因为即使是同一家厂商以相同的条件制造的LED芯片，发光效率也有高有低，性能并不稳定。为了从这些性能高低不均的产品中，得到发光效率比标准品高的芯片，LED灯具厂商展开了竞争。例如，爱丽思欧雅玛“选择的是上等品，用金枪鱼来比喻的话相当于肉质鲜美的‘腹部’部分”（爱丽思欧雅玛执行董事、LED事业本部本部长石田敬）。不过，如果只使用高性能的芯片，则无法确保市场要求的数量。因此，该公司根据性能与数量来全盘考虑产品性能参数。

　　眩光和显色指数低也是课题

　　以往的高效率直管型LED灯为各芯片加载小电流还有其他原因。即如果为芯片加载大电流，各芯片的亮度会变得非常高，眩光比较严重。会导致亮度不均，灯具十分晃眼。这样就无法取代以面状均匀发光的荧光灯。另外，现有白色LED还存在一个课题，即如果优先确保发光效率，显色指数会降低。

　　旨在取代汞灯等大光通量灯具的COB（Chip On Board）也与直管型LED灯一样，采取大量排列LED芯片，以较低的电流密度驱动的战略。这是为了兼顾大光通量和高发光效率，并抑制眩光。不过，排列大量芯片的话，COB的面积必然会增大。这样就难以用于汽车前灯和房间的吊灯等想在有限的面积内确保大光通量（即高亮度），而且想实现高发光效率的用途。

　　根据需要的性能选择技术

　　上面介绍的这些方法很难满足想在灯泡和荧光灯以外的用途广泛使用LED的市场要求。因此，LED照明的用途开拓一直未取得进展。在这种情况下，通过引进基本构造不同于以往白色LED的技术，来解决上述课题的行动日益加速（图1）。上述（1）～（4）的需求可根据需要确保的性能来采取完全不同的技术。

　　关于（1）发光效率，美国科锐公司等的研发品实现了303lm/W、量产品实现了208lm/W的高数值（图3）。该公司的LED是在碳化硅（SiC）基板上生长GaN晶体制造的。最初的构造就不同于日亚化学工业的白色LED技术。