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在固態照明的市場,愈來愈多廠商採用較具效率的LED。研究員認為,技術的推進將擴充其相關應用領域。在三星電機(Samsung Electro-Mechanics)與Rensselaer Polytechnic Institute(RPI)的研究人員宣稱LED製造商將必須透過授權使用他們專利(專利權全文US7411221,如下),以強化新材料增加競爭力。
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根據預測,一旦綠色能源市場轉換至固態照明之下,未來10年將節省1.8兆美元的費用!
然而,到目前為止LED受限於應用市場範圍,包含只應用在停車場的照明,即使是家裡,LED照明也受限在工作房間之內。
一、固態照明在實驗室的流明效率
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Source :美國DoE
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美國研究員相信,藉由他們使用新材料將能夠讓固態照明技術得到革命性的發展。根據RPI研究發現,最近十年以來,高輸出功率LED都是使用相同的材料。其新的方式可改變LED在活性區中改變其核心元素。而這種改變將讓固態照明產生革命性發展。他認為,此樣新技術在高達100億美元的全球LED市場中,將高達75%的適用產品領域。
LED目前採用氮化鎵銦做為活性區量子井(quantum wells)的材料,被夾在較厚的氮化鎵阻障層之間。在兩種材料之間相關片段,能讓光的顏色在紫色到琥珀色之間變化;兩種材料之間的極化不匹配(polarization mismatch)會造成電子洩電,在高輸出水準下降低LED的效率。
氮化鎵是屬於單純的材料,不過卻不會與氮化鎵銦形成極化匹配。因此,透過使用偏振匹配的氮化鎵銦層來取代氮化鎵,因此效率驟降的狀況能在高功率的情況下減輕到25%。
意義是說,使用極化匹配的材料將帶來LED在發光效率上有很大的改變。即使目前仍沒達到完美境界,但是他們認為這樣的嘗試,已經對於固態照明領域在高功率LED應用上有很大幫助。
理想中的LED效率大約每瓦300流明左右,但是即使最有效率的雛型產品,也只能達到每瓦170流明。更何況進入量產時,未來幾年三興電機與RPI希望能達到每瓦200流明,讓固態LED照明進入下一個境界。(743字)
US7411221: Light emitting device having protection element and method of manufacturing the light emitting device
Assignee:
Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon-Si-Gyeonggi-Do, Republic of Korea
Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY, United States of America
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