LED光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題

1、LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題摘要現(xiàn)如今，隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，社會發(fā)展的需求標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的提高，對于影響社會發(fā)展的至關(guān)重要的因素能源的要求，也就更加的苛刻了，所以能源節(jié)儉就成了當(dāng)今社會人們面臨的非常重要的問題。社會照明所占用的能源消耗在社會總能源消耗中的比例也是相當(dāng)?shù)囊徊糠?，由此可見能夠很好的做好照明方面的能源?jié)儉是特別重要的。LED 光源作為新世紀(jì)科技的產(chǎn)物，將使得社會照明進(jìn)入一個嶄新的時代，同時也將解決能源消耗的問題。但是同傳統(tǒng)的光源相比，LED 光源也存在著一些還沒有解決的問題，如應(yīng)用價格與傳統(tǒng)光源相比較高，其發(fā)光效率與傳統(tǒng)光源也有一定的差距等，但是隨著社會技術(shù)的不斷進(jìn)步，

2、LED 光源最終將會進(jìn)入通用照明市場，其勢必成為社會的主導(dǎo)光源，帶領(lǐng)我們進(jìn)入一個全新的照明時代。LED 光源的發(fā)光效率高，使用壽命長，因此其應(yīng)用前景非?？捎^，但是比起其它光源，它的應(yīng)用成本還是非常高的，要想在社會上得以普遍的應(yīng)用還需要一定的時間。本文對目前 LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀做了詳細(xì)的介紹，而且就目前 LED 光源能否在社會上得到普遍應(yīng)用做了分析。LED作為新的、最有潛力的光源，越來越引起人們的重視。LED從早期僅僅作為一只普通的指示小燈，用在像電視機(jī)，錄音機(jī)等家電上，到今天被廣泛地用作戶外顯示、交通信號、汽車尾燈和景觀照明，以及正在開始的路燈照明和大尺寸LCD背光光源，經(jīng)歷了差不多20-

3、30年的時間，其發(fā)展之迅速是有目共睹的。本文將針對LED的近期發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行簡單的描述，重點(diǎn)將LED作為照明光源在價格、性能和性價比與傳統(tǒng)光源進(jìn)行對比，并對LED光源如何進(jìn)入通用照明市場進(jìn)行分析和闡述。關(guān)鍵詞：LED 光源；光源特性；應(yīng)用現(xiàn)狀；應(yīng)用問題LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題2AbstractNowadays, with the continuous development and progress of society, the demand of the social development standards are continually improved, factor

4、is crucial to the influence of social development of the energy requirements, will be more demanding, so the energy saving has become people facing society today is not very important problem. Social lighting occupied by the energy consumption in the total social energy consumption ratio is an impor

5、tant part of, so can be very good to do lighting energy saving is particularly important. LED light source as a result of science and technology in the new century, will make the social lighting into a new era, but also solve the problem of energy consumption. But with the traditional light source,

6、LED light source also has some unsolved problems, such as the application of price and the traditional sources are relatively high, there is a certain gap, the luminous efficiency and the traditional light source, but with the development of society and technology, LED light source will eventually e

7、nter the general lighting market, it is bound to become the dominant the light source of the society, to lead us into a new era of lighting.LED light source with high luminous efficiency, long service life, so its application prospect is very considerable, but compared to other light sources, the ap

8、plication cost it is still very high, to be widely used in the society still needs some time. This paper introduced in detail the present application status of LED light source, and the LED light source can be widely applied to do the analysis in the society.LED as a light source has the potential o

9、f the new, people pay more and more attention. LED from the early only as a common indicator lights, in TV, tape recorders and other appliances, today are widely used as outdoor display, traffic signals, automotive taillights and landscape lighting, and lighting are beginning and large size LCD back

10、light source, has experienced nearly 20-30 years, its development quickly is be obvious to people. This paper will briefly describe the recent development situation of LED, the focus on LED as a light source is compared in the price, performance and price with the traditional light source, and the L

11、ED light source to enter the general lighting market analysis and exposition.Keyword: LED light source；Source characteristics；Application statusm；Application problemLED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題3目錄第 1 章 LED 的機(jī)理及特性.11.1 LED 的發(fā)光機(jī)理.11.2 LED 的特性.11.3 LED 的分類.4第 2 章 LED 光源在當(dāng)今社會的應(yīng)用現(xiàn)狀.52.1 國內(nèi) LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀 .52.2 國外 LE

12、D 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀 .52.3 分析國內(nèi)外 LED 市場 .7第 3 章 LED 光源與傳統(tǒng)光源的對比.83.1 LED 的發(fā)展歷程.83.2 LED 光源的特點(diǎn).93.3 傳統(tǒng)光源與 LED 光源相比的現(xiàn)狀 .93.4 對比兩種光源市場及應(yīng)用的差距 .10第 4 章 LED 光源在現(xiàn)實應(yīng)用中的問題.124.1 LED 光源的應(yīng)用領(lǐng)域.124.2 LED 光源應(yīng)用中存在的不足.124.3 LED 光源如何才能進(jìn)入通用照明市場.13第 5 章 LED 光源的應(yīng)用前景分析.15第 6 章 總結(jié)與展望.17致謝.19參考文獻(xiàn).20LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題1第 1 章 LED 的機(jī)理及特

13、性1.1 LED的發(fā)光機(jī)理LED是Light-Emitting Diode的英文縮寫，中文名叫發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件，其實質(zhì)性結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體P-N結(jié)，在半導(dǎo)體P-N結(jié)通以正向電流時注入少數(shù)載流子，少數(shù)載流子發(fā)光復(fù)合就是發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理。發(fā)光二極管的發(fā)光機(jī)理可以用P-N結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)來做解釋。制作發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料是重?fù)诫s的，熱平衡狀態(tài)下的N區(qū)有很多遷移率很高的電子，P區(qū)有較多的遷移率較低的空穴，由于P-N結(jié)阻擋層的限制，在常態(tài)下，二者不能發(fā)生自然復(fù)合；而當(dāng)給P-N結(jié)加以正向電壓時，由于外加電場方向與勢壘區(qū)的自建電場方向相反，因此勢壘高度降低，勢壘區(qū)寬度變窄，破壞了P-N結(jié)的

14、動態(tài)平衡，產(chǎn)生少數(shù)載流子的電子注入?？昭◤腜區(qū)注入N區(qū)，同樣電子從N區(qū)注入到P區(qū)，注入的少數(shù)載流子將同該區(qū)的多數(shù)載流子復(fù)合，不斷的將多余的能量以光的形式輻射出去，所發(fā)出光的顏色是由形成P-N結(jié)的材料決定。因此，發(fā)光二極管也即利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管，如圖1.1所示。圖1.1 P-N結(jié)內(nèi)電流流向Fig1.1 P-N junction current1.2 LED的特性LED光源有著傳統(tǒng)光源無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，那是因為LED特有的性質(zhì)。（1）光譜特性。PN結(jié)輻射光的波長決定于材料的禁帶寬度Eg，由于不同材料的禁帶寬度不同，所以由不同材料制成的發(fā)光二極管可發(fā)出不同波長的光，不同材料的LED發(fā)光

15、光譜如圖1.2所示。發(fā)光二極管所發(fā)出的光雖然不是純單色光，但是它的譜線寬度都比其它光源所發(fā)出光的譜線窄。例如，砷化鎵發(fā)光二極管的譜線寬度只有25nm時，可以認(rèn)為是單色光。LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題2圖1.2 LED發(fā)光光譜分布Fig1.2 LED light spectral distribution(2)伏安特性。LED伏安特性與PN結(jié)伏安特性相同，如圖1.3所示，包括正向死區(qū)、工作區(qū)、反向死區(qū)和擊穿區(qū)。圖1.3 LED伏安特性Fig1.3 LED volt-ampere characteristicLED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題3當(dāng)外加正向電壓小于開啟電壓時，克服不了勢

16、壘電場，P-N結(jié)呈現(xiàn)較大的電阻，正向電流很小。發(fā)光二極管的開啟電壓隨所用材料的不同而不同，當(dāng)外加電壓超過開啟電壓時，克服了勢壘電場，使正向電流迅速增大，注入的空穴和電子大量復(fù)合而發(fā)光。（3）LED光強(qiáng)度、光通量與電流的關(guān)系特性。LED屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，其發(fā)光亮度L與正向電流I近似成正比，即 (式1-1)KIL 式中K為比例系數(shù)。因此可以通過調(diào)節(jié)流過LED的電流來控制LED的亮度。（4）LED的溫度特性。一般來講，LED發(fā)光電流、發(fā)光效率、光輸出量都與溫度有重要的關(guān)系，圖1.4是LED發(fā)光電流與溫度的關(guān)系曲線，在偏置電壓不變的情況下，P-N結(jié)溫度升高到一定程度后，電流將變小，發(fā)光亮度也減

17、弱。圖1.5是藍(lán)光、綠光和白光LED的光輸出量和P-N結(jié)溫度的關(guān)系曲線。從圖中可以看到LED出光量會隨溫度的升高而下降。另外LED溫度的升高還會增加功耗，并且大大降低LED的有效壽命，因此做好LED背光模組的散熱設(shè)計是重要的。與P-N結(jié)溫度密切相關(guān)的因素主要有：環(huán)境溫度、電流強(qiáng)度、LED內(nèi)外的散熱材料。圖1.4 LED發(fā)光電流與溫度的關(guān)系曲線Fig1.4 Relationship between LED emission current and temperatureLED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題4圖1.5 LED光輸出量與溫度的關(guān)系曲線Fig1.5 Relationship betw

18、een LED light output and temperature（5）LED的時間響應(yīng)特性。LED的時間響應(yīng)特性是指LED隨電信號變化啟亮和熄滅的延遲特性，由響應(yīng)時間來描述。響應(yīng)時間包括上升時間和下降時間，上升時間是從接通電源使LED的發(fā)光亮度達(dá)到正常的90所經(jīng)歷的時間；下降時間取決于載流子壽命，與流過管子的電流的大小無關(guān)。不同種類的LED的響應(yīng)時間是不同的，即使是同類的LED，其響應(yīng)時間也有差別，最短的僅有幾個ns。1.3 LED的分類若按發(fā)光管的發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色、藍(lán)色等，另外，有的發(fā)光二極管中包含兩種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑，上述各種顏

19、色的發(fā)光二極管還可以分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管更加適合做指示燈用。若按發(fā)光管出光面特征分，可分成圓燈、方燈、矩形燈、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為 2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm、20mm 等。國外通常把直徑 3mm 的發(fā)光二級管記作 T-1，把直徑 5mm 的記作 T-1（3/4） ，把直徑4.4mm 的記作 T-1（1/4） 。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來分有三類：（1）高指向型。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為 520或更小，具有很高的指向性

20、，可做局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。 （2）標(biāo)準(zhǔn)型。通這一類的通常都是用作指示燈，其半值角為 2045。 （3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為 4590或更大，散射劑的量較大。若按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分，可分成全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧包封、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。除上述方法外，還有按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流、芯片材料分類及按功能分類的方LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題5法。第 2 章 LED 光源在當(dāng)今社會的應(yīng)用現(xiàn)狀2.1 國內(nèi)LED光源的應(yīng)用現(xiàn)狀就目前的狀況，基于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，LED光源還不能普遍的應(yīng)用于照明，長期以來，由LED光源的光效低，LED光

21、源的應(yīng)用主要集中于各種顯示領(lǐng)域。隨著超高亮度LED(特別是白光LED)的出現(xiàn)，國內(nèi)許多城市開始積極的用LED發(fā)光源（由于其能耗?。矎?qiáng)調(diào)用LED路燈，讓人們不斷認(rèn)識到使用LED光源的優(yōu)勢。據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，二十一世紀(jì)世界將進(jìn)入以LED為代表的全新型的照明時代，LED光源被稱為第四代新光源。上世紀(jì)80年代末國外照明領(lǐng)域提出“綠色照明”的新概念，我國是于1996年才開始實施“綠色照明工程”的。實現(xiàn)這一計劃的重要步驟就是要發(fā)展和推廣高效、節(jié)能照明器具，節(jié)約照明用電，減少環(huán)境及光污染，建立個優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、有益環(huán)境的照明系統(tǒng)。但是，我國距離“綠色照明”的要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，開發(fā)和應(yīng)用

22、更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行，而LED光源恰恰符合了這些要求1?？v觀我國當(dāng)前規(guī)模龐大的照明市場，由于國民經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平等因素，和一些歐美國家以及日本相比，雖然規(guī)模龐大，但從整體水平來看，主要以經(jīng)營傳統(tǒng)燈具如白熾燈以及熒光燈為主，且在技術(shù)上還需進(jìn)行加強(qiáng)。結(jié)合2010 年有關(guān)我國照明市場燈具的調(diào)查，比例最大的當(dāng)屬用來代替白熾燈和節(jié)能燈的球泡燈，其比重高達(dá)41%，緊鄰其后的是射燈以及筒燈。LED主要涉及的照明燈具比如LED射燈、筒燈、球泡燈、直管燈、平面燈、路燈、隧道燈等都有應(yīng)用。整體來看，2010年LED照明燈具的市場份額為0.4% ，再結(jié)合整個照明市場的供求現(xiàn)狀來分析，處于下

23、游狀態(tài)的主力市場進(jìn)入大尺寸背光源拉動作用快速放緩，而且通用照明市場又尚未大規(guī)模啟動，所以中間出現(xiàn)了一個空檔期，基于這種情況，LED中上游環(huán)節(jié)產(chǎn)能快速開出，LED市場出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的供大于求現(xiàn)狀，平均價格大幅下滑，由此LED銷售額的增長大幅回落。2011 年，我國關(guān)于LED 的應(yīng)用，除開燈泡的更換，主要包括商業(yè)、住宅的LED使用情況，大致為30億美元。從一些研究數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，LED 具有樂觀的發(fā)展前景，總體其市場將以20% 的增長率增長，其中預(yù)計今年高亮度LED的市場規(guī)模將達(dá)到120億美元，而預(yù)計到達(dá)2015年LED增長率將高達(dá)30.6%，達(dá)到202億美元的數(shù)據(jù)，由此可見LED市場發(fā)展之迅猛2。2.

24、2 國外LED光源的應(yīng)用現(xiàn)狀LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題6LED產(chǎn)業(yè)自90年代以來在全球范圍內(nèi)迅速崛起并且高速發(fā)展。除了中國，美國、日本、歐盟、韓國等國家和地區(qū)，均紛紛把LED照明技術(shù)作為“照亮未來的技術(shù)”，并且先后啟動固態(tài)照明計劃，欲占領(lǐng)這一戰(zhàn)略技術(shù)制高點(diǎn)。日本LED產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，除具有完整產(chǎn)業(yè)鏈外，在關(guān)鍵材料的供給上，如外延、熒光粉、封裝材料等也都握有重要技術(shù)并為其他國家所望其項背。日本LED產(chǎn)業(yè)多聚集在高附加值產(chǎn)品上，例如筆記本電腦的LED背光源使用的側(cè)發(fā)光LED晶片，對亮度、均勻性、穩(wěn)定性等都有較高要求，再加上本身專利保護(hù)，能使產(chǎn)品維持在較高的單價。韓國LED產(chǎn)業(yè)在上游襯底及熒光

25、粉兩項關(guān)鍵材料方面基礎(chǔ)較弱，擅長于外延和封裝制造。韓國在大尺寸背光領(lǐng)域發(fā)展較快，擁有全球最大的面板產(chǎn)能與品牌出?？?。主要企業(yè)有三星、LG和首爾半導(dǎo)體等。前兩者之產(chǎn)能多僅供集團(tuán)內(nèi)使用，較具外銷規(guī)模者僅首爾半導(dǎo)體。相較于亞洲廠商多注重量產(chǎn)規(guī)模，歐美系LED廠商則在多方面布局，如技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品開發(fā)或垂直整合等方面。歐美系LED廠商的量產(chǎn)規(guī)模不比日本、中國臺灣，卻掌握部分LED的關(guān)鍵技術(shù)，在眾多LED專利上都有完整的布局。尤其是幾大國際廠商如Philips、Cree等不但擁有完整的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，在LED照明產(chǎn)業(yè)，更是全球前五之內(nèi)。全球LED最大生產(chǎn)商日本的日亞公司近幾年一直是LED封裝產(chǎn)值冠軍，它有完整

26、的LED產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)量的70為白光LED。同時，它還是以熒光粉為主要產(chǎn)品的規(guī)模最大的精細(xì)化廠商。它的熒光粉生產(chǎn)在全球占36的市場份額。日亞公司新增的LED生產(chǎn)線2012年初將投入使用，屆時日亞的LED產(chǎn)量將增加3倍。引人注目的是三星LED，從2008年的10名以外升到2009年的第4名，成為全球成長最迅速的LED廠商，這主要得益于大尺寸背光源市場?；趪鴥?nèi)市場對LED背光模塊強(qiáng)勁需求，公司計劃增加50臺MOCVD設(shè)備，預(yù)計至2010年底公司的MOCVD設(shè)備總量會達(dá)到150臺。如下表是2009年全球高亮度LED封裝廠的產(chǎn)值排名。表2.1 2009年全球高亮度LED封裝廠產(chǎn)值排名Tab2.1 In

27、2009 the global high brightness LED package factory output ranking排名廠商2008 年2009 年年度變化1日亞13591219-102歐司朗805724-103Cree495616244三星 LED1885161755Lunileds426420-1LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題76首爾半導(dǎo)體257392527Stanely300346158億光351342-29豐田合成2143225010Lite-on336303-102.3 分析國內(nèi)外LED市場據(jù)統(tǒng)計，LED在2001年的使用量約為2億個，2002年估計有6億個的

28、使用量，而2003 年使用量則大幅提升到12億個。而產(chǎn)值部分，根據(jù)Strategies Un -limited的統(tǒng)計，日本大型車燈廠小系（Kohido）預(yù)計，到2008年所有的新車都會以LED作為車燈。在照明市場方面，根據(jù)Frost Sullivan的預(yù)估，2000年白熾燈泡及日光燈的全球市場規(guī)模約為43億美元，每年的成長率約為5%，是2000年全球可見光LED市場規(guī)模的2.5倍左右，照明市場的發(fā)展空間頗大。再根據(jù)Reed Electronics Research統(tǒng)計，1999年全球白光LED市場有8800萬美元的市場，2000年則已成長至1.18億美元的規(guī)模，至2003年皆會保持40%左右的

29、成長速度，并可達(dá)到2.7億美元的市場規(guī)模，預(yù)估2005年市場規(guī)模將成長至3.95億美元，且年平均復(fù)合成長率達(dá)39.6%，顯而易見此照明市場具有相當(dāng)大的成長空間。此外，富士總研辦統(tǒng)計指出，2001年全球白光LED生產(chǎn)個數(shù)達(dá)247 000 千個，產(chǎn)值達(dá)154百萬美元，2002產(chǎn)量年成長率則達(dá)到55.5%，產(chǎn)值年成長率則為52.6%。依應(yīng)用產(chǎn)品加以區(qū)分，則高達(dá)94.7%是應(yīng)用于移動電話外市場。而從今年開始，全球白光LED亦會有顯著成長，從去年的190億日元增加到今年的254億日元，2004年則會成長到350億日元，2005年達(dá)到480億日元。平均單價則是呈現(xiàn)緩慢下滑，從去年的79日元，到2005年下

30、降到68日元，約為藍(lán)光LED價格的2倍。臺灣在全球LED的產(chǎn)值方面，其下游產(chǎn)值居全球市場占有率第一，中游則位居第二，但在上游方面，由于無法掌握關(guān)鍵技術(shù)，因此在專利權(quán)上始終受制日商影響，居全球市場占有率較低，臺灣在1997年成功開發(fā)白光LED，近年來具有白光面光源等專利權(quán)33項，目前正在審查之專利計11項，不僅突破日本長期掌握的白光LED專利權(quán)，其白光的品質(zhì)及效果比起日亞來說，甚至有過之無不及，對提高臺灣光電產(chǎn)業(yè)的國際競爭力有重大貢獻(xiàn)。在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的發(fā)展趨勢下，憑借LED光源照明的亮度高、使用壽命長、節(jié)能、綠色環(huán)保等顯著優(yōu)勢，伴隨著LED技術(shù)的飛速發(fā)展，使LED成為普通照明光

31、源的時日越來越近，LED照明必將成為人類照明史上繼自熾燈、熒光燈之后新的照明革命。LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題8第 3 章 LED 光源與傳統(tǒng)光源的對比3.1 LED的發(fā)展歷程1907 年，Henry Joseph Round第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象。20世紀(jì)三十年代Bernhard Gudden和Robert Wichard在德國使用從鋅硫化物與銅中提煉的黃磷發(fā)光。1936年，George Destiau出版了一份關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報告。隨著電子器件研發(fā)和業(yè)界認(rèn)識的逐步深入，最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”的術(shù)語。20世紀(jì)50年代，英國科學(xué)家在電致發(fā)光的實驗中使用半導(dǎo)體砷化

32、鎵發(fā)明了第一個具有現(xiàn)代意義的LED，它僅能發(fā)出不可見的紅外光。,20世紀(jì)60年代末，人們在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了紅光LED，從此LED進(jìn)入了一個高速發(fā)展的時期。表二記錄了LED自上世紀(jì)60年代后的發(fā)展。表3.1 LED的發(fā)展歷程Tab3.1 The development process of LED時間發(fā)光效率色彩備注1965 年0.1lm/W紅色(650nm)材料為GaAsP。1968 年1lm/W紅、橙、黃采用氮摻雜技術(shù)生產(chǎn)GaAsP。20 世紀(jì)70 年代1lm/W紅、綠、黃封裝技術(shù)取得較大發(fā)展。20 世紀(jì)80 年代10lm/W紅、黃、綠采用AlGaAs材料，這是一次重大突破。20

33、 世紀(jì)90 年代25lm/W橘紅、橙、黃、綠、藍(lán)、白開發(fā)出了新的AlInGaP材料，且藍(lán)光LED的出現(xiàn)具有歷史意義。2005 年55lm/W全色LED 已具有一定的實用照明價值，在交通信號燈、礦燈等可靠LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題9性要求高的場合已可以取代傳統(tǒng)光源，并在景觀照明領(lǐng)域有了初步的應(yīng)用。2007 年12 月95lm/W全色實用性更強(qiáng)，已開始進(jìn)入小家電市場。在很多景觀照明場合得到應(yīng)用。自1964年首先出現(xiàn)紅色LED后，之后才出現(xiàn)黃色LED，直到1994年，藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發(fā)出白色LED。隨著LED發(fā)光效率和光能量的提高

34、，目前LED已在科研和生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是近年來高光效、高亮度的白色LED的開發(fā)成功，使得LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。目前，世界各國均加緊提高LED光效方面的研究，在不遠(yuǎn)的將來其發(fā)光效率將有更大的提高。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一3。3.2 LED光源的特點(diǎn)作為新世紀(jì)的高效率光源，LED擁有普通光源無法比擬的的特點(diǎn)，如發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、無屏閃、安全可靠性強(qiáng)、有利于環(huán)保、耐震動，響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于日常照明、指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域。（1)發(fā)光效率高。LED經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效率

35、有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為12-24lm/W，熒光燈50-70lm/W，鈉燈90-140lm/W，大部分的耗電變成熱量損耗。理論上LED發(fā)光源光效可達(dá)到300lm/W。目前，隨著政府加大力度支持LED發(fā)光源產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)許多產(chǎn)家能生產(chǎn)大于120 lm/W的LED發(fā)光管，且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光4。（2)耗電量少。LED單管功率0.03-0.08瓦，采用直流驅(qū)動，單管驅(qū)動電壓1.5-3.5伏，電流15-18毫安，反應(yīng)速度快，可在高頻操作，同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的十分之一，熒光燈管的三分之一。（3)使用壽命長。LED采用電子光場輻射發(fā)光，白熾燈具

36、有燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點(diǎn)。而LED燈具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，且采用環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和震動，不易破碎，平均壽命可達(dá)10萬小時，LED燈具使用壽命可達(dá)5-10年，可以大大降低燈具的維護(hù)費(fèi)用，避免經(jīng)常換燈之苦。（4)安全可靠性強(qiáng)。LED光源發(fā)熱量低、無熱輻射，屬于冷光源，而且可以安全觸摸、能精確控制光型及發(fā)光角度、光色柔和、無眩光，并且不含汞、鈉等可能危LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題10害健康的物質(zhì)，內(nèi)置微處理系統(tǒng)可以控制發(fā)光強(qiáng)度，調(diào)整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術(shù)結(jié)合。（5)有利于環(huán)保。LED為全固體發(fā)光體，具有耐震、耐沖擊的特點(diǎn)，不易破碎，廢棄物也可回收，沒有污染

37、，光源體積小，可以隨意組合，易開發(fā)成輕便小型照明產(chǎn)品，并且也便于安裝和維護(hù)。3.3 傳統(tǒng)光源與LED光源相比的現(xiàn)狀與 LED 光源相比，普通光源確實有不小的略勢，LED 光源的一些特點(diǎn)普通光源是無法代替的。首先將現(xiàn)在最常用的熒光燈與LED光源做一下對比，自上世紀(jì)30年代由GE公司首先推出T12熒光燈以來，熒光燈的光效、壽命等各項指標(biāo)有了很大提高。與此同時我們可以發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，熒光燈的管徑越來越細(xì)。熒光燈管徑的縮小可以節(jié)省原材料、加工燃料、運(yùn)輸倉儲的成本。但是細(xì)管徑的開發(fā)成功是和一系列原材料的性能、加工工藝和制造設(shè)備性能的提高有關(guān)，特別是稀土熒光粉的研發(fā)成功，對細(xì)管徑熒光燈的出現(xiàn)尤為關(guān)鍵。由于熒

38、光燈是高光效的線狀光源，易于控光，光線柔和均勻，單燈光通量達(dá)幾千流明，適合辦公室等室內(nèi)照明，而且價格低廉，近期內(nèi)難以被LED大規(guī)模替換。為適應(yīng)小管徑熒光燈生產(chǎn)，原材料生產(chǎn)工藝和設(shè)備還在改進(jìn)提高。熒光燈的汞污染問題，近年來受到很大關(guān)注，如果將熒光燈的汞污染問題合理的解決，熒光燈是不會輕易被LED光源大規(guī)模替換的。然后是人類第一次使用的電光源-白熾燈，白熾燈相比其它光源光效非常底，而且燈絲容易斷，外殼容易破碎，又因為其靠將電能轉(zhuǎn)化為熱能的熱輻射發(fā)光，所以白熾燈的散熱問題很難解決，并且相比之下白熾燈的壽命不算長，所以近期內(nèi)就算不被LED光源代替，也會被其它光源代替，況且現(xiàn)如今使用白熾燈照明的工程已經(jīng)

39、不算多了。再說一下鹵鎢燈，近年來各國政府相繼制訂了限制和逐步淘汰低光效的白熾燈計劃，鹵鎢燈并未列入限制的范圍，鹵鎢燈從本質(zhì)上來講，是熱輻射光源，受燈絲溫度的限制。它的輻射極大部分處于近紅外區(qū)域，光效不可能很高，鎢絲在高溫下的蒸發(fā)，也限制了它的壽命，目前鹵鎢燈的光效和壽命僅略高于白熾燈。鹵鎢燈使用方便，可調(diào)光，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備都已成熟，價格低廉，產(chǎn)量很大，由于用戶的消費(fèi)習(xí)慣，如果沒有政府的強(qiáng)制，鹵鎢燈還有一定的生存空間。紫紅外反射膜的鹵鎢燈早在1981年就由美國GE公司提出。由于鹵鎢燈在750-2600nm波段的近紅外輻射達(dá)到總輻射的76，理論上帶紅外反射膜燈的光效可以是不帶膜的3.2倍，實際上由

40、于種種原因，光效僅增加30-50。由于消費(fèi)習(xí)慣，消費(fèi)者喜愛白熾燈形的燈泡。目前國內(nèi)廣明源公司已在生產(chǎn)白熾燈形的鹵鎢燈。鹵鎢燈的體積小，近似點(diǎn)光源，適于投射照明。從長遠(yuǎn)看，小功率鹵鎢燈有被LED取代的可能。LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題11高強(qiáng)度氣體放電燈，大功率氣體放電燈是一種高亮度、高光通量的光源，它的單燈光通量可達(dá)數(shù)十萬流明，適合遠(yuǎn)距離投光，主要用于道路、體育場等大面積照明，可見被LED代替的可能性很小。小功率高強(qiáng)度氣體放電燈主要用于室內(nèi)局部照明，它開燈后，達(dá)到全光通輸出需要一定時間，但是因價格比LED相對還低一些，可能部分被LED取代。陶瓷金鹵燈已成為研究熱點(diǎn)，各種技術(shù)難點(diǎn)已基本

41、解決，中大功率陶瓷金鹵燈已經(jīng)問世，光效比石英金鹵燈高出30-50，在歐洲、日本等地4 000K陶瓷金鹵燈已用于道路照明。近來，單晶陶瓷管也在積極研發(fā)中，封接技術(shù)也在不斷改進(jìn)，無焊料陶瓷金鹵燈已經(jīng)研發(fā)成功，但尚未見大批量生產(chǎn)。3.4 對比兩種光源市場及應(yīng)用的差距現(xiàn)如今，在照明市場中，普通光源與 LED 光源均占有一定的市場份額，由于價格方面的問題，若從數(shù)量來看，市場中的 LED 光源應(yīng)用于裝飾照明的更加居多，人們用于生活、工作使用更多的還是普通照明光源，對于一般的設(shè)備、場所和建筑等，主要 LED 光源作為裝飾光源，整體的照明還是用普通光源，但是對于特殊的場所如高檔住宅、高檔酒店、小型會議室等還是

42、更多的應(yīng)用 LED 光源，以達(dá)到更好的照明效果。若是從銷售額方面看，LED 光源的應(yīng)用還是在家居等普通照明占的份額比較多。LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題12第 4 章 LED 光源在現(xiàn)實應(yīng)用中的問題4.1 LED光源的應(yīng)用領(lǐng)域LED光源除了主要用于各種電器及裝置、設(shè)備的顯示、儀器儀表外，比較集中的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：(1)汽車市場。LED被稱為第四代汽車光源，雖然一次性投入的費(fèi)用比較高，但擁有著白熾燈無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如LED車燈具有無延遲、節(jié)能、長壽、低熱、抗震、色純度高等許多普通白熾燈沒有的特點(diǎn)，LED勢必取代鎢絲燈、鹵素?zé)舻犬a(chǎn)品。LED在汽車上的內(nèi)部應(yīng)用如儀表板、閱讀燈等，外部應(yīng)用則

43、是尾燈、剎車燈、方向燈、頭燈等。汽車用照明是目前LED照明發(fā)展最快的應(yīng)用市場。(2)夜景照明。主要用于重要建筑、商業(yè)中心、街道、庭院、名勝古跡、草坪、休閑娛樂場所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。由于LED光源小而薄的特點(diǎn)，而且安裝便捷，既可以水平也可以垂直方向安裝，可與建筑物表面完美地結(jié)合，也可以與城市街道陳設(shè)很好的結(jié)合?？梢栽诔鞘械男蓍e空間如公園的路徑、濱水地帶、園藝進(jìn)行照明，也可以在街道邊的花卉或低矮的灌木進(jìn)行照明。作為景觀照明燈具，LED與霓虹燈相比，具有低電壓安全可靠、節(jié)能環(huán)保、密封性能好、沒有易碎的玻璃、也不會因為制作中彎曲而增加費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，已基本取代了霓虹燈。在政府的

44、推動下，功耗低的LED光源，在用電量巨大的景觀照明市場中具有很強(qiáng)的市場競爭力，因此LED照明已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到景觀照明市場中。 (3)交通燈市場。由于紅、綠、黃光LED燈具有亮度高、壽命長、省電等優(yōu)點(diǎn)，所以其在交通信號燈市場的需求大幅增加。廈門市自從2000年采用第一座LED交通信號燈后，如今全市100多座交通信號燈已有近70更換為LED；上海市則明文規(guī)定，LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題13新上的交通信號燈一律采用LED。(4)專用普通照明。如便攜式照明(頭燈、手電筒)、閱讀照明(飛機(jī)、火車、汽車的閱讀燈)、低照度照明(廊燈、門牌燈、庭用燈)、顯微鏡燈、照相機(jī)閃光燈、臺燈、路燈等等。

45、(5)安全照明。由于LED光源具有抗震性、耐候性、密封性好等優(yōu)點(diǎn)。還具有熱輻射低、體積小、便于攜帶等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于防爆、野外作業(yè)、礦山、軍事行動等特殊工作場所或惡劣的工作環(huán)境之中。如礦燈、防爆燈、應(yīng)急燈、安全指標(biāo)燈等。(6)特種照明。如軍用照明燈(無紅外輻射)、醫(yī)用治療燈、醫(yī)用手術(shù)燈(無熱輻射)、農(nóng)作物和花卉專用照明燈等5。4.2 LED光源應(yīng)用中存在的不足LED光源確實擁有其它傳統(tǒng)光源無法代替的優(yōu)點(diǎn)，但是它實際也存在一些問題。（1)散熱問題。LED雖然節(jié)能，但與一般白熾燈具一樣，一部分能量轉(zhuǎn)化為光的過程中另外一部分能量轉(zhuǎn)化成熱量，尤其是LED為點(diǎn)狀發(fā)光光源，其所產(chǎn)生的熱量也集中在極小的區(qū)

46、域，若產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)出去，PE結(jié)的結(jié)溫將會升高，加速芯片和封裝樹脂的老化，還可能導(dǎo)致焊點(diǎn)融化，使芯片失效，進(jìn)而直接影響LED的使用壽命與發(fā)光表現(xiàn)，尤其是大功率LED，其發(fā)熱量更大，對散熱技術(shù)要求更高?？梢哉f散熱問題直接關(guān)系到LED的發(fā)展前景。因此要提升LED產(chǎn)品的散熱能力，關(guān)鍵還在于尋找一種可以加快將燈具表面熱量快速帶走的散熱方式。（2)光衰問題。雖然很多LED產(chǎn)品標(biāo)明發(fā)光壽命為10萬h以上，但在目前的實際應(yīng)用中未必有有這么長的壽命，原因就是LED存在光衰問題，一旦LED發(fā)光亮度降到原來亮度的30以下，就可認(rèn)為其已不可用。引起LED光衰的原因有：a溫度過高引起。LED產(chǎn)品的工作溫度基本

47、控制在65以下，當(dāng)LED工作溫度達(dá)到85時，光通量將下降一半，發(fā)生紅移(波長變長)，超過90時有燒毀的危險；bLED芯片本身的光減和熒光粉引起的光衰；c封裝中絕緣膠、熒光膠水引起的光衰。LED高溫會引起絕緣膠和熒光膠水的性能降低，從而影響燈具輸出的光通量；dLED支架對光衰的影響，LED支架有銅支架和鐵支架，銅和鐵的熱導(dǎo)率不一樣，銅導(dǎo)熱性能好，能更快的給燈具降溫，較少對光衰的影響。（3)光色問題。LED發(fā)出的光與自然光相比仍有一定的差距，自然光具有非常強(qiáng)的黃色光譜成分，給人一種暖暖的感覺。而LED發(fā)出的白光帶有較多的藍(lán)光成分，在這種光的照明下人們的視覺感受不是很自然，而且LED所發(fā)出的光比較眩

48、目，容易引起眩光。（4)價格過高。當(dāng)前同等照度的LED燈具價格仍然是傳統(tǒng)燈具價格的4倍左右，這LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題14對LED的推廣和普及仍然是個較大的障礙。4.3 LED光源如何才能進(jìn)入通用照明市場對于傳統(tǒng)照明應(yīng)用市場，LED光源無法逃避現(xiàn)有的銷售渠道，因為不論你是什么樣的新型光源，只要目標(biāo)客戶是一樣的，產(chǎn)品從制造商到用戶所經(jīng)過的流程就應(yīng)該是相同的。人們目前考慮最多的是，如何替代現(xiàn)有光源，包括白熾燈、杯燈、緊湊型熒光燈和線形熒光燈等，而這些光源的銷售渠道已經(jīng)形成和固定。所以要替代這些光源的LED燈也必然要經(jīng)過這些現(xiàn)有的銷售渠道。這些渠道的銷售驅(qū)動力主要取決于價格、信譽(yù)和服務(wù)

49、。各種照明光源的市場渠道可能有所不同，就拿室內(nèi)照明產(chǎn)品的銷售來說，日用損耗類的產(chǎn)品，如節(jié)能燈、燈杯、燈泡、電筒等，其顯性渠道包括專業(yè)照明市場、建材超市、消費(fèi)類超市、便利店、五金店、網(wǎng)絡(luò)直銷等，而隱形渠道則是物業(yè)管理公司(家居類及商業(yè)類)、市政公司等；對于家居照明的產(chǎn)品，如吸頂燈、壁燈、臺燈、落地?zé)簟N衛(wèi)燈、兒童燈、鏡前燈、小功率局部照明產(chǎn)品(筒燈、射燈、格柵射燈)等，其顯性渠道包括專業(yè)市場、建材超市、家電超市、家具賣場、網(wǎng)絡(luò)直銷，而隱性渠道則是家裝公司、團(tuán)購(現(xiàn)場推介會、網(wǎng)絡(luò)團(tuán)購)、電工(安裝公司及裝修隊)等；商業(yè)照明產(chǎn)品，如筒燈、射燈、格柵燈盤、金鹵燈等，其顯性渠道包括專業(yè)市場，而隱性渠道有

50、家裝公司、工裝公司、設(shè)計院、電工、物業(yè)管理(家居類及商業(yè)類)、廣告公司、展覽設(shè)計公司、照明設(shè)計公司等；功能照明產(chǎn)品，如護(hù)眼燈、浴霸燈等，護(hù)眼燈顯性渠道有專業(yè)市場、建材超市、消費(fèi)類超市、書店、眼鏡店、家具賣場、家電賣場、兒童用品店、學(xué)校商店、視力保健產(chǎn)品賣場、網(wǎng)絡(luò)直銷，其隱性渠道有眼科醫(yī)院、家長推廣會(聯(lián)合健康用品推廣，如背背佳、近視治療儀)等。LED作為照明光源，由于其成本太高，目前只是靠光效和壽命的優(yōu)點(diǎn)很難進(jìn)入大眾市場。不過，在政府的支持下，可以以推廣項目的形式，做些政府的示范工程，以工程帶動產(chǎn)品的銷售，譬如目前的路燈項目。要開拓通用照明市場，首先考慮的應(yīng)該是低光通量的應(yīng)用場所。在技術(shù)成熟和

51、價格適當(dāng)?shù)臅r候，再推廣高光通量照明燈具的應(yīng)用市場。另外，要重視現(xiàn)有照明渠道對LED照明光源的理解和接受程度，因為大部分的替代光源是要經(jīng)過現(xiàn)有的市場渠道進(jìn)入千家萬戶的6。目前雖然在LED照明應(yīng)用中仍然面臨著一些急需解決的問題，但克服解決這些問題并不是十分遙遠(yuǎn)的事，隨著LED技術(shù)的進(jìn)一步成熟，LED將會在路燈照明、建筑景觀照明、室內(nèi)裝飾照明、太陽能LED照明及汽車照明等領(lǐng)域取得更多更好的發(fā)展。21世紀(jì)的照明燈具將會是以LED燈具為主流，充分體現(xiàn)照明領(lǐng)域的節(jié)能化、健康化、藝術(shù)化和人性化的照明發(fā)展趨勢。LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題15第 5 章 LED 光源的應(yīng)用前景分析LED作為新的、最有

52、潛力的光源，越來越引起人們的重視。LED從早期僅僅作為一只普通的指示小燈，用在像電視機(jī)、錄音機(jī)等家電上，到今天被廣泛地用作家居照明、戶外顯示、交通信號、汽車尾燈和景觀照明，以及正在開始的路燈照明和大尺寸LCD背光光源等，經(jīng)歷了差不多20-30年的時間，其發(fā)展之迅速是有目共睹的。特別是LED在5-10年將進(jìn)入通用照明市場的預(yù)期更是牽動了無數(shù)顆激動的心，有很多有志之士想在這方面有所貢獻(xiàn)，或參與到這個歷史的洪流當(dāng)中。也正是因為大量人力、物力的投入，才使得LED照明技術(shù)和市場近幾年發(fā)展得異常迅速。LED作為照明產(chǎn)品，最大的一個弱點(diǎn)是光通量與成本幾乎成線形關(guān)系。這使得LED光源在高光通量范圍的成本很高，

53、性價比很低。因此，在市場的推廣前期，應(yīng)該首先考慮低光通量的應(yīng)用市場，比如200-800lm的應(yīng)用需求，這個光通量的范圍，在目前LED光效的水平對應(yīng)大概3-15W的電功率7。LED要在照明領(lǐng)域發(fā)展，進(jìn)入特種照明的市場領(lǐng)域，并向普通照明市場邁進(jìn)，關(guān)鍵是要將其發(fā)光效率、光通量提高至現(xiàn)有照明光源的等級，即需要研制大功率LED。由于LED芯片輸入功率的不斷提高，對這些功率型LED的封裝技術(shù)提出了更高的要求。功率型LED封裝技術(shù)主要應(yīng)滿足以下兩點(diǎn)要求：一是封裝結(jié)構(gòu)要具有高取光效率；其二是熱阻要盡可能低，以保證功率LED的光電性能和可靠性。業(yè)界應(yīng)投入更大的力度進(jìn)行研究開發(fā)，以擁有自主產(chǎn)權(quán)的封裝技術(shù)，從而趕上

54、世界的封裝水平。只有提高LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及目前存在的問題16封裝水平，才能真正使LED產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，為我國開發(fā)國際市場，參與國際市場競爭以及拓展應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域和市場打下堅實的基礎(chǔ)。另外，只有把封裝產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，才能促進(jìn)前工序外延、芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，才能使整個LED產(chǎn)業(yè)鏈獲得更大地發(fā)展。要想提高我國半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的國際競爭力，必須在高功率領(lǐng)域有自主知識產(chǎn)權(quán)。我國國家知識產(chǎn)權(quán)局總計公開約408項大功率LED封裝的專利文獻(xiàn)，發(fā)明文獻(xiàn)約占16，其中公司發(fā)明專利申請中有南京漢德森半導(dǎo)體照明有限公司、大連路美光電公司、方大集團(tuán)、臺灣詮興開發(fā)科技、光磊等，國外有豐田合成、安捷倫科技、松下電工、LG電子公司

55、等專利技術(shù)分布最廣，技術(shù)性最強(qiáng)。LED的發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年，隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，其發(fā)光效率的逐步提高、造價逐步降低，LED的應(yīng)用市場將更加廣泛，特別是在全球能源短缺的背景下，LED光源在照明市場的應(yīng)用前景備受矚目，被業(yè)界認(rèn)為在未來10年成為最被看好的市場以及最大的市場，將取代自熾燈、緊湊型節(jié)能燈和熒光燈，成為下一代的新型光源。白光LED在照明領(lǐng)域探索前進(jìn)，在實際應(yīng)用中不斷提高，已經(jīng)取得了不少成績，推動了LED照明的發(fā)展。LED應(yīng)用于夜景照明，已經(jīng)顯示出很大的優(yōu)越性，但是作為功能性照明，無論在產(chǎn)品或技術(shù)上，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟的階段，存在著不少有待進(jìn)一步解決的問題，當(dāng)然這也是符合發(fā)展規(guī)律的，主

56、要問題有：（1）LED芯片主要依賴進(jìn)口，應(yīng)用國產(chǎn)芯片很少，大功率（1W及以上）芯片還沒有，芯片缺少自己的技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)；我國已擁有很大規(guī)模的LED封裝產(chǎn)業(yè)，具有較優(yōu)良的裝備，但封裝技術(shù)、材料和工藝，與國外相比還存在一定差距。（2）缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，包括LED燈具系統(tǒng)、驅(qū)動電路等，一部分企業(yè)發(fā)揮自己的優(yōu)勢，研究開發(fā)了自己的產(chǎn)品，有些則借鑒或仿制，產(chǎn)品水平良莠不齊，各家產(chǎn)品規(guī)模各異，互換性差，維修困難。（3）LED照明燈的測試方法沒有統(tǒng)一，有些參數(shù)的測試還有待研究，如顯色性的測量和氣體放電燈也不一定相同。（4）LED燈具產(chǎn)品還處于初級階段，技術(shù)上不成熟，還存在不少問題，如： 1）散熱問題：如何把結(jié)溫

57、有效降低到允許水平，仍在探索和實踐中，溫度控制不好，將影響光效，增加光通衰減，甚至影響色溫、顯色性的穩(wěn)定；2）目前多數(shù)LED的色溫偏高，過多的藍(lán)色光譜，對于多數(shù)室內(nèi)場所，會使人感覺不舒服，產(chǎn)生刺激感，與環(huán)境不夠協(xié)調(diào)，光線不夠柔和，不利于眼睛保護(hù)；3）LED用作室內(nèi)功能性照明，如何設(shè)計燈具的配光和控光系統(tǒng)，也是一個新課題，定向發(fā)光的LED不同于現(xiàn)有光源，燈具的反射、漫射、配光，都有自己的特點(diǎn)；4）LED照明的驅(qū)動電路，也需要進(jìn)一步優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化，這還需要一定的時日，其性能包括使用壽命、功耗、諧波、功率因數(shù)等，都需要探索；5）價格過高，是推廣應(yīng)用的又一障礙，單靠政府補(bǔ)貼，并非LED 光源的應(yīng)用現(xiàn)狀及

58、目前存在的問題17發(fā)展之良策，用LED代替白熾燈等低效光源，有顯著節(jié)能效果，可享受補(bǔ)貼；而相對三基色直管熒光燈這類更高效光源，并沒有節(jié)能效果（至少目前是如此），過高的初建費(fèi)用，絕沒有經(jīng)濟(jì)上的合理性；6）LED照明的另一個問題，是缺乏平穩(wěn)有序的發(fā)展態(tài)勢。短短幾年，幾千家企業(yè)擠入LED照明，有一哄而起的架勢，使人想起“大躍進(jìn)”的年代。有一些企業(yè)在模仿中制作，低水平重復(fù)，靠夸大入市，有的企業(yè)和一些媒體融合，過分炒作，夸大節(jié)能效果，甚至個別政府官員也取到推波助瀾作用，誤導(dǎo)了使用單位。必須建立一套完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和客觀的評價機(jī)制，實事求是的輿論導(dǎo)向，引導(dǎo)其健康發(fā)展。第 6 章 總結(jié)與展望LED光源具有綠色

59、環(huán)保、使用壽命長、易維護(hù)等顯著特點(diǎn)，隨著半導(dǎo)體光電技術(shù)的快速進(jìn)步，其高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)將日益彰顯。半導(dǎo)體照明的發(fā)展是和LED光源技術(shù)發(fā)展緊密相關(guān)的，每一次的技術(shù)突破都帶來產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，LED的應(yīng)用與其發(fā)光效率的進(jìn)展緊密相關(guān)，隨著發(fā)光效率的提高其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。近年來白光LED的進(jìn)步神速，商用白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達(dá)到75lm/W，實驗室研究成果已經(jīng)超過100lm/W，大大超過白熾燈，逐漸向熒光燈接近，半導(dǎo)體照明已進(jìn)入實質(zhì)可操作階段。發(fā)展半導(dǎo)體照明光源對節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、帶動傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)升級和新型制造業(yè)的發(fā)展、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展都具有巨大的推動作用。發(fā)展半導(dǎo)體照明，不論是產(chǎn)業(yè)本身還是對于我國的可持續(xù)發(fā)展都有重大的經(jīng)濟(jì)和社會意義。作為 21 世紀(jì)的新型光源-LED 光源，以其特有的發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強(qiáng)、有利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，從而在眾多領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用，即使在有些方面只是初步應(yīng)用，但這只是因為一些技術(shù)還不很成熟，LED 的一些問題還沒得到解決，相信不久的將來所有問題都會得到解決，LED 光源將順利進(jìn)入通用照明市場