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為替換植物工廠使用的螢光燈,日本昭和電工開發出了最適合栽培植物的四元紅光LED晶片,發光波長為660nm,光輸出功率為業界最高水準,達到了11mW。
此前,發光波長為660nm的LED在製成四元產品時無法避免光輸出功率下降的問題,因此僅有鋁、鎵、砷三元LED實現了實用化。不過,三元LED的光輸出功率僅為3mW左右。而昭和此次將四元紅光LED的外部量子效率(向外部釋放的光能量與輸入電量的比例)提高到了三元產品的3倍左右,達到了40%。這是因為除了提高光輸出功率外,還對電極形狀、配置及表面處理等方面進行了改進。該公司2008年5月發佈的發光效率為80lm/W的四元紅光LED也對電極形狀、配置及表面處理等方面進行了相同的改進。此次的紅光LED晶片的應用範圍可擴展到植物工廠的應用市場。因為該晶片可高效生成促進植物生長的波長為660nm的光。
目前,植物工廠促進植物生長的光源主要採用螢光燈及鈉燈。不過,利用這些光源發出的光中,波長為660nm的光較少,浪費了能量。另外,螢光燈壽命較短,僅為1萬小時左右。另外,採用三元紅光LED晶片時,光輸出功率較小,要想得到所需的光輸出功率,需要採用大量晶片,存在成本較高的問題。
而使用此次發光波長為660nm的四元LED晶片,與使用原來的三元LED晶片時相比,獲得同等亮度時使用的電量可削減70%左右。這是因為光輸出功率高達11mW,利用較少的晶片便可製作低成本的植物工廠用燈。另外,通過削減光源所產生的熱量,還可接近植物照明,從而提高植物工廠的效率。
目前,該産品已開始銷售樣品。昭和的電子業務部長福田俊司表示,將根據目前樣品供貨的反應情況,預測市場規模、設定價格。由於無需大幅改變現有的製造工藝便可生產,並且不存在造成成本上漲的主要因素,因此將根據性能較原產品提高的程度,設定一個可以接受的合理價格。