LED照明發(fā)展到今天,無論是發(fā)光效率還是產(chǎn)品質(zhì)量都有了質(zhì)的提高。然而卻很少有人知道,LED的發(fā)展已經(jīng)走過了50年的歷史。
LED作為新型照明產(chǎn)品,從21世紀(jì)開始才被大力推廣。而LED的發(fā)展卻經(jīng)過了漫長的道路。說到LED的發(fā)展,就不得不說LED的發(fā)明。
1907年,亨利·約瑟夫·羅德(HenryJosephRound)首次在一塊碳化硅(SiC)里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實(shí)際應(yīng)用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng),研究隨之被摒棄。
1936年,GeorgeDestiau出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報(bào)告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識,最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個(gè)術(shù)語。
1955年,美國無線電公司(RadioCorporationofAmerica)的魯賓?布朗石泰(RubinBraunstein)首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵(GaAs)及其他半導(dǎo)體合金的紅外放射作用。
1962年,通用電氣公司的尼克?何倫亞克(NickHolonyakJr.)開發(fā)出第一種實(shí)際應(yīng)用的可見光發(fā)光二極管。
20世紀(jì)70年代中期,磷化鎵被使用作為發(fā)光光源,隨后就發(fā)出灰白綠光。LED采用雙層磷化鎵蕊片(一個(gè)紅色另一個(gè)是綠色)能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí),俄國科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED。盡管它不如歐洲的LED高效。在70年代末,它能發(fā)出純綠色的光。
1993年,日本日亞化學(xué)工業(yè)(NichiaCorporation)工作的中村修二(ShujiNakamura)成功把氮滲入,造出了基于寬禁帶半導(dǎo)體材料氮化鎵(GaN)和銦氮化鎵(InGaN),具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的藍(lán)光LED。
有了藍(lán)光LED后,白光LED也導(dǎo)隨即面世。之后LED便朝增加亮度的方向發(fā)展,當(dāng)時(shí)一般的LED工作功率都小于30至60mW(毫瓦)。1999年輸入功率達(dá)1W的LED商品化。這些LED都以特大的半導(dǎo)體芯片來處理高電能輸入的問題,而半導(dǎo)體芯片都是被固定在金屬片上,以助散熱。
2002年,在市場上開始有5W的LED出現(xiàn),這批LED在當(dāng)時(shí)的發(fā)光效率大約是18-22lm/W。
2003年9月,科銳公司(Cree)展示了其新款的藍(lán)光LED,在20mW的功率下效率達(dá)35%。他們亦制造了一款達(dá)65lm/W的白光LED商品,這是當(dāng)時(shí)市場上最亮的白光LED。2005年他們展示了一款白光LED原型,在350mW下,創(chuàng)下了每瓦70lm的記錄性效率。
2009年2月,日本LED廠商日亞化工(Nichia)發(fā)布了效率高達(dá)249lm/W的LED,這是在實(shí)驗(yàn)室中測得的數(shù)據(jù),也是當(dāng)時(shí)發(fā)光效率最高的LED。
2010年2月,PhilipsLumileds在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)造出白色LED,在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下以350mA的電流驅(qū)動下發(fā)光效率達(dá)到了208lm/W,但由于該公司未透露當(dāng)時(shí)的偏壓電壓,所未能得知其功率。
2013年2月13日,科銳公司(CREE)公布了其LED研發(fā)成果,276lm/W的光效再度刷新了光效記錄。
4月11日,飛利浦(PHILIPS)展示了新的LED燈泡樣品。這一LED燈的光色為暖白,光效可達(dá)200lm/W,遠(yuǎn)超目前市面上的照明產(chǎn)品。
為了降低能耗,推廣綠色環(huán)保的照明,很多國家制定了淘汰白熾燈,推廣LED照明的計(jì)劃,開始陸續(xù)淘汰傳統(tǒng)照明。
澳大利亞早在2007年2月就決定于2010年停止使用普通白熾燈,取而代之的是LED照明用品,澳大利亞成為世界上第一個(gè)計(jì)劃禁止使用傳統(tǒng)白熾燈的國家。
2007年4月25日,加拿大自然資源部部長加里·倫恩宣布,加拿大定于2012年開始禁止銷售白熾燈,成為繼澳大利亞后第二個(gè)宣布將禁用白熾燈的國家。
日本于1998年率先實(shí)施“21世紀(jì)照明”計(jì)劃,預(yù)計(jì)于2006年完成用白光LED照明替代50%傳統(tǒng)照明,并計(jì)劃2010年實(shí)現(xiàn)LED發(fā)光效率達(dá)到120lm/w。2008年4月日本政府呼吁力爭在2012年,全面實(shí)現(xiàn)由白熾燈向熒光燈及LED照明的轉(zhuǎn)換。
美國總統(tǒng)奧巴馬上臺后積極推行環(huán)保高效的能源政策,最新消息顯示科銳(Cree)已與美國國防部達(dá)成合作,在五角大樓使用LED照明燈具。另外美國能源部制定了“半導(dǎo)體照明國家研究項(xiàng)目”計(jì)劃書,計(jì)劃用10年時(shí)間,投資5億美元用于半導(dǎo)體照明,使美國在未來照明光源市場競爭中,領(lǐng)先于日本、歐洲及韓國等競爭者。并計(jì)劃在2010年實(shí)現(xiàn)用LED取代55%的白熾燈和熒光燈;2012年LED發(fā)光效率達(dá)到150lm/w;2025年LED照明光源的使用將使照明用電減少一半,每年節(jié)電350億美元。
歐盟首腦會議于2008年達(dá)成協(xié)議,決定歐盟各國將逐步用節(jié)能燈取代白熾燈;歐盟各國也擬通過立法從2009年開始禁止生產(chǎn)白熾燈泡。歐盟成員國能源部長要求歐盟委員會在2008年底前制訂計(jì)劃,從2010年起禁止在歐盟銷售包括白熾燈在內(nèi)的高耗能家用照明設(shè)備。
阿根廷2008年簽署法案,決定從2011年起徹底禁止普通燈泡的使用。
新西蘭能源部2007年表示,將從2009年開始,禁止使用白熾燈泡。
俄羅斯政府于2009年11月建議從2010年1月開始,逐步禁止使用白熾燈,改用節(jié)能燈。俄羅斯將在2012年到2