在第十一屆中國中部投資貿易博覽會電子信息產業發展論壇上,南昌大學副校長江風益發表了《從LED芯片技術進展,看半導體照明發展趨勢》的演講。江風益指出,在黃光效率提升的情況下,傳統LED+熒光粉的發光照明方式將逐漸被替代。純LED照明的時代正在到來。
江風益表示,傳統上所采用的LED+熒光粉的發光照明方式有其局限性。由于黃光LED發光效率長期很低,藍光發光效率很高,目前最高的藍光LED發光效率甚至可達80%左右。因此,在以前的LED照明解決方案中大量采用藍光LED加熒光粉的方式,產生白光照明。然而,實驗表明,長期富藍光照射對人體生理是有一定危害的。
傳統上,黃光LED的發光效率是很低的。1965年,貝爾實驗室最初研究黃光LED,1971年孟山都公司做到發光功率效率萬分之一,此后經過不斷發展和技術的革新,東芝公司曾經報道發光功率效率達到9.4%的黃光LED,此后未見新進展。
在這種情況下,我國的研發團隊在2016年取得了重要突破,實現了20%的發光功率效率。最新的進展是已經做到了26.8%,約為國外研究水平三倍,達到160-230lm/W@20-2A/cm2。目前GaN/Si基黃光超過了其他路線黃光!這樣的發光效率已經可以在不用熒光粉的情況下作為光源進行照明。
江風益介紹,之所以能取得這樣的技術突破,一方面要掌握整個技術鏈條,上中下游整個都要掌握。另一方面,是要將裝備與工藝結合起來。如果只是買現成的裝備,只停留在使用進口裝備的階段,突破黃光是非常的難。將自主裝備與硅襯底這個核心技術掌握,并將兩者結合起來,才能在黃光LED上取得關鍵突破。
江風益還介紹了純LED照明的優點,包括兼顧顯指與效率,解決富藍光危害問題,滿足低色溫需求,節省稀土資源,解決色飄和光衰問題,突破效率極限,實現智能情景照明,兼顧可見光通信技術等。健康光源應該是可以保護眼睛,維護正常生物節律,符合人類長期養成“日出而作、日落而息”習慣的光源。
最后,江風益指出,可見光LED光效還有進一步提升的空間,我國從事LED和LED照明的業者應該有更大的理想。