摘要：LED集聚了色彩丰富、高亮度、低功耗、使用寿命长、无紫外线以及低压安全性高的一种新型绿色光源，吸引着人们的眼球，势必是未来发展的趋势，有望取代日常家庭照明中的白炽灯与日光灯，给绿色照明生产行业带来新的机遇与广阔的市场前景。

关键词：LED 家庭照明 高亮度 发展趋势

一、 LED概念及最新进展

LED是light emitting diodes的缩写即发光二极管，它是一种能将电能转换成光能的半导体固态发光器件。LED凭借寿命长、亮度高、低功耗、环保节能等优点受到人们的喜爱并广泛应用于日常生活当中。20世纪60年代通用电气公司一名工作人员首次发明了能够产生低亮度的红光LED，虽然对当时来说LED只局限在红色光上，而且光通量小、发光效率也比较低只能应用在一些简单的指示灯或者仪表显示器上，但在60年代也引起了一时的轰动，兴起了对LED的热潮。紧接着1962年又研发了性价比比较高的砷化镓磷化物大批量的生产红色LED，这大大打破了LED的价格瓶颈使LED的应用范围更加广泛。随着人们对LED技术的高度关注，其发展也不负众望，从一开始的红光LED发展到单个器件可以发出多种颜色，并且封装类型也多种多样，亮度、功耗上也有明显的进步。特别是近几年来随着我国在LED管芯材料、管芯结构及封装技术上不断下功夫，使单只LED的光通量可以达到几十流明，红光LED光效与绿光LED光效可别可达到100m/w 、50m/w，更开发了高亮度、高光效的白光LED，基于白光LED比普通白炽灯和日光灯更节能寿命更长，使LED取代白炽灯、日光灯进入普通家庭照明更加成为可能。据专家预测，到2015年左右，LED普通家庭照明将实现普及成为照明光源。

LED是集聚了具有色彩丰富、高亮度低功耗、使用寿命长、无紫外线以及低压安全性高的一种新型光源。目前我国LED应用范围从早期传统的信号领域如手机、遥控器显示灯等发展到应用在汽车车灯、路灯、娱乐、电视电脑背光源、大型广告牌、城市建筑物的美化应用中。目前功率型白光LED朝日常家庭照明方向发展已经到了设计封装阶段。根据相关报道显示我国已研究出了输入电流为20mA，但是光效却达到177m/W之高的COB封装光源。COB封装技术的研制意味着在LED封装技术上新的突破，并再次受到社会各界的关注。

二、LED技术发展趋势

由于全球气候受环境污染严重，各国纷纷提倡节能减碳的重要性，这更加摧动了LED产业的发展。国内外LED生产厂家及研发部门为了满足市场对LED性能节能等多方面要求正加大力度在提高质量的同时注意环保并降低成本。总的来说LED技术发展存在两大趋势。

1氮化镓和氮化铝衬底的研发

据相关数据显示氮化镓系化合物及四元化合物研发出的LED具有高亮度、高光效等特点，比以往的LED更胜一筹当然应用领域也更宽广，最具代表性的应用就是在中大尺寸液晶显示器背光源市场上。目前国内外通常采用蓝宝石作为生长III-V族氮化物的衬底材料。虽然各国科技研发人员对氮化镓和氮化铝作为衬底材料的研发并没取得非常良好的效果但一直在坚持对氮化镓和氮化铝作为衬底材料的研发，近年来日本与美国在这方面就有了初步的成果。日本日立公司制作出了大尺寸氮化镓衬底；而美国的Crystal IS公司在22000℃高温常压下生长氮化铝，研发出来了2英寸的氮化铝衬底，他们分别采用了免协助分离技术与以气相转移法来达到氮化镓、氮化铝作为衬底效果的。但是由于氮化镓和氮化铝衬底的制作工艺还不是很成熟产能相对来说也比较低，尺寸也符合不了实际应用要求，再一个就是成本太高导致目前对氮化镓和氮化铝作为衬底的应用还不是很广泛。所以我们在LED发展趋势上仍然要加强对氮化镓和氮化铝衬底的研发。

2努力改进LED的层状结构和制备工艺

由于氮化镓和氮化铝衬底的研发技术并未成熟，我们要在现有的蓝宝石作为衬底的基础上下功夫，通过改进LED的层状结构和制备工艺来达到我们所需要的效果。有个这个方向后国内外研发部门及生产厂家都从几个方向进行了研究改进，以解决LED发光效率、亮度、散热及成本的控制等问题。其中为了提高内量子效率，在缓冲层和量子阱的改进、优化工作下了很大的功夫；其次为了提高LED光的取出效率，对LED上下两端的形态及电极组成进行了改进。再一个就是为了有效地解决LED散热问题，蓝宝石衬底和整个LED芯片倒装在导电导热比较好的基板上，这是通过改进LED封装技术的方法来实现的。

随着LED高亮度的需求不断增加，未来的芯片势必朝着提高光效的方面发展。另外在大功率LED封装技术方面也将朝着无铅化封装、多芯片集成化封装、标准模块封装等方向发展。

三、总结

综上所述，LED集聚了色彩丰富、高亮度、低功耗、使用寿命长、无紫外线以及低压安全性高的一种新型绿色光源，吸引着人们的眼球，势必是未来发展的趋势，有望取代日常家庭照明中的白炽灯与日光灯，给绿色照明生产行业带来新的机遇与广阔的市场前景。

参考文献：

[1]安徽日报 半导体照明技术应用列入新兴产业 [N] 2010.09.09.

[2]史光国.半导体发光二极管及固体照明[M].北京：科学出版社，2007.

[3]毛兴武.《新一代绿色光源LED及其应用技术》[M]2008：400-480.

[4]硅谷 半导体照明：技术应用走在世界前列 [J] 2012 第六期.下载本文