燈光工程中白色LED光源發(fā)展
１９９３年利用氮化鎵（ＧａＮ）的高亮度藍(lán)色ＬＥＤ開發(fā)不久，就開始了作為照明光源用的白色化研發(fā)。現(xiàn)實中大多數(shù)白色ＬＥＤ都是采用藍(lán)色ＬＥＤ與黃色熒光體補色混合而成的類似白色（見圖２）。為了改善達到白色的質(zhì)量，由藍(lán)色ＬＥＤ與黃色•紅色的熒光體或綠色•紅色的熒光體組合成多熒光體的形式�；蛘卟捎糜裳垡姴坏降慕贤饩�ＬＥＤ，激勵三原色（紅、綠、藍(lán)）熒光體的形式。此外，還有將三原色ＬＥＤ芯片集成的方式。但這些并非合適一般的照明應(yīng)用。從而，必須由基本的熒光體向白色光轉(zhuǎn)換，其變換效率的提高及向外部輸出光效率的提高，同時改善材料的使用壽命，都是今后研發(fā)的重要課題。
降低ＬＥＤ結(jié)合部的溫度，在微小器件的安裝中散熱設(shè)計對ＬＥＤ的性能也很重要。ＬＥＤ的現(xiàn)狀是：將蔚藍(lán)色（藍(lán)寶石）基板上的ＧａＮ結(jié)晶成長，制作成器件。為達到更高的散熱效果，正考慮采用導(dǎo)熱性優(yōu)的ＧａＮ整塊結(jié)晶體作為基板。在高速下廉價的ＧａＮ結(jié)晶基板制作技術(shù)的研發(fā)，已取得新能源開發(fā)機構(gòu)（ＮＥＤＯ）的支持。對下一代高效率高品質(zhì)照明基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)項目等已經(jīng)立項并著手研究，對利用ＧａＮ結(jié)晶面方位能帶間隙（ｂａｎｄ－ｇａｐ）變化的多色發(fā)光器件也進行了探討。這種不用熒光體的白色化新方法正引人注目。
白色ＬＥＤ照明器械中，燈具還像原來那樣，更換時將ＬＥＤ封入燈泡內(nèi)或熒光燈直管內(nèi)。市場上銷售的白色ＬＥＤ如圖３所示。另一方面，從下照燈（ｄｏｗｎ－ｌｉｇｈｔ）和頂棚燈（ｃｅｉｌｉｎｇ－ｌｉｇｈｔ）等開始，作為ＬＥＤ專用燈具而設(shè)計的照明器械不斷涌現(xiàn)。不僅從節(jié)能和散熱等的安全性，而且從有效利用ＬＥＤ原有特色的光環(huán)境設(shè)計等方面，均為更值期待的研制方向。ＬＥＤ光源可簡單調(diào)光，因為多元素的物質(zhì)色溫能調(diào)節(jié)，故可以創(chuàng)建更理想的光環(huán)境設(shè)計。
不僅是家庭照明，在室外等公共場所的ＬＥＤ照明技術(shù)也在不斷推進�，F(xiàn)已能制造大規(guī)模集成ＬＥＤ芯片的高亮度照明器械。作為其一例，嘗試在高速公路隧道內(nèi)采用ＬＥＤ燈照明。與原來的鈉燈和熒光燈比較，由于有更多數(shù)的燈具分散配置，力求路面照度均勻化的同時，借助配光特性的優(yōu)化，可望視覺確認(rèn)性的較大提高。
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