當前在全球能源短缺的憂(yōu)慮再度升高的背景下,節約能源是我們目前乃至未來(lái)很長(cháng)的時(shí)間都要面臨的重要問(wèn)題。在照明領(lǐng)域,半導體照明由于其節能、環(huán)保、高端等特性備受關(guān)注。2008北京奧運會(huì )的成功召開(kāi),又為半導體照明的普及起到了推波助瀾的作用。有關(guān)數據顯示,2008年全球LED的應用市場(chǎng)將從2004年的125億美元提高到500億美元。
LED即發(fā)光二極管,是一種半導體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料,在半導體中通過(guò)載流子發(fā)生復合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具。
優(yōu)點(diǎn)突出 備受青睞
LED一般被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源,具有高節能、利環(huán)保、壽命長(cháng)、體積小、多變幻等特點(diǎn),可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。
在節能方面,LED為直流驅動(dòng),超低功耗(單管0.03-0.06瓦)等特點(diǎn),其電光功率轉換接近100%,相同照明效果比傳統光源節能80%以上,一盞50瓦的節能燈亮度可與300瓦至400瓦的高壓鈉燈相當,光照壽命提高10余倍,而電費則要減少近9成。另外,還有人把LED光源稱(chēng)為長(cháng)壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環(huán)氧樹(shù)脂封裝,燈體內也沒(méi)有松動(dòng)的部分,不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn),使用壽命可達6萬(wàn)到10萬(wàn)小時(shí),比傳統光源壽命長(cháng)10倍以上。而它的環(huán)保效益更佳,光譜中沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn),既沒(méi)有熱量,也沒(méi)有輻射,眩光小,而且廢棄物可回收,沒(méi)有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。
LED光源可利用紅、綠、籃三基色原理,在計算機技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實(shí)現豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。在2008年年末,哈爾濱市“首屆國際LED冰雪照明景觀(guān)創(chuàng )新設計大賽啟動(dòng)亮燈儀式”舉行,在此次活動(dòng)中,哈爾濱冰雪大世界內最大的冰建筑“米蘭大教堂”被LED燈裝點(diǎn)的無(wú)限美麗。在計算機的控制下,以L(fǎng)ED為光源的“米蘭大教堂”不斷變換著(zhù)顏色,凝固的冰建筑因光色的組合變化而呈現出流動(dòng)的狀態(tài)。將LED光源的響應快、多變幻的特點(diǎn)再一次表現的淋漓盡致。
與傳統光源單調的發(fā)光效果相比,LED光源是低壓微電子產(chǎn)品,成功融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等,所以亦是數字信息化產(chǎn)品,是半導體光電器件“高新尖”技術(shù),具有在線(xiàn)編程,無(wú)限升級,靈活多變的特點(diǎn),是純粹的高新尖技術(shù)。
國家重視 前景無(wú)限
近年來(lái),世界上一些經(jīng)濟發(fā)達國家圍繞LED的研制展開(kāi)了激烈的技術(shù)競賽。近年日本“21世紀光計劃”、美國“下一代照明計劃”、歐盟“彩虹計劃”、韓國“GaN半導體發(fā)光計劃”等政府計劃紛紛出臺。我國是世界照明光源和燈具生產(chǎn)第一大國,但主要是中低端產(chǎn)品,市場(chǎng)份額僅占世界份額的18%,大而不強。發(fā)展半導體照明,提升產(chǎn)業(yè)國際競爭力意義重大。為此,我國于2003年10月啟動(dòng)國家半導體照明工程,成立國家半導體照明工程管理辦公室,通過(guò)政策指導及鼓勵措施,推動(dòng)國內LED產(chǎn)業(yè)和照明工業(yè)的發(fā)展。
目前,我國LED產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新與應用開(kāi)發(fā)能力逐漸提高,器件可靠性研究位置越來(lái)越重要,測試方法與標準也漸行漸近,所有這一切均標志著(zhù)中國LED產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括外延片的生產(chǎn)、芯片的制備和封裝,以及LED產(chǎn)品應用在內的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
據了解,為了促進(jìn)我國半導體照明產(chǎn)業(yè)上下游、產(chǎn)學(xué)研合作,加快我國半導體照明專(zhuān)利戰略的建立,國家半導體照明研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專(zhuān)利池工作組已于08年6月底完成收集入池專(zhuān)利收集工作。根據“誰(shuí)參與誰(shuí)受益,不參與難受益”的原則,由國家資助項目中申請的專(zhuān)利自愿提供,以及適當考慮對外購買(mǎi)等形式;其次是繪制專(zhuān)利地圖,建立我國的半導體照明專(zhuān)利戰略,工作組聯(lián)合技術(shù)專(zhuān)家、專(zhuān)利律師,先從支持“337調查”等類(lèi)似專(zhuān)利糾紛應訴開(kāi)始;最后是專(zhuān)利池的建設有助于搭建標準和產(chǎn)業(yè)無(wú)縫銜接的平臺,為國內企業(yè)帶來(lái)國際競爭優(yōu)勢。
科技部國家半導體照明辦主任吳玲表示,2008北京奧運會(huì )主會(huì )場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”和“水立方”等場(chǎng)館用的高亮度60lm/w的LED芯片均是由國內廠(chǎng)家提供,這一舉徹底扭轉了國外高端LED芯片壟斷國內市場(chǎng)的局面。這表明,我國LED產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了買(mǎi)器件、買(mǎi)芯片、買(mǎi)外延片之路后,目前已經(jīng)真正具備了自主生產(chǎn)外延片和芯片的能力。同時(shí),要突破跨國企業(yè)的技術(shù)壟斷,我國LED產(chǎn)業(yè)不但要逐步向外延片和芯片生產(chǎn)等技術(shù)含量和附加值較高、技術(shù)突破難度較大的領(lǐng)域取得突破,也應該關(guān)注向專(zhuān)利糾紛少的上游領(lǐng)域延伸。
由此可見(jiàn),LED發(fā)光產(chǎn)品的應用正吸引著(zhù)世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢,給整個(gè)綠色照明生產(chǎn)行業(yè)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)前景與新的機遇。
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