LED將引領(lǐng)照明“時(shí)尚”

　　在全球氣候變暖的背景下， 節能減排已成為全球的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，這也吹響了具有低能耗、無(wú)污染特點(diǎn)的LED 照明行業(yè)騰飛的號角，全球已經(jīng)掀起了投資LED 的熱潮。在我國大力倡導節能環(huán)保以及城市化進(jìn)程不斷加快的形勢下，LED 也將引領(lǐng)照明“時(shí)尚”。

　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED 的心臟是一個(gè)半導體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P 型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N 型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N 結”。當電流通過(guò)導線(xiàn)作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì )被推向P 區，在P 區里電子跟空穴復合，然后就會(huì )以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED 發(fā)光的原理。而光的波長(cháng)也就是光的顏色，是由形成P-N 結的材料決定的。

　　1.LED 的優(yōu)勢

　　LED 之所以能得到照明界人士的普遍關(guān)注，在照明領(lǐng)域具有如此大的發(fā)展潛力，是因為它同傳統光源相比，具有如下特點(diǎn)。

　　1.1 可見(jiàn)光效率高

　　目前，LED 發(fā)光效率并不是很高，但LED 的可見(jiàn)光效率高，光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻段，無(wú)需過(guò)濾可直接發(fā)出有色可見(jiàn)光?，F在LED 可見(jiàn)光效率經(jīng)過(guò)改良后已達到50-110 lm/W，而白熾燈、鹵鎢燈可見(jiàn)光效率為12-24 lm/W，熒光燈可見(jiàn)光效率為30-70 lm/W，鈉燈可見(jiàn)光效率為90-140 lm/W。隨著(zhù)世界各國加緊提高LED 光效方面的研究，在不遠的將來(lái)，LED 發(fā)光效率將有更大的提高，將會(huì )有更高可見(jiàn)光效率的LED 燈具出現。

　　1.2 光色純

　　與白熾燈全頻段光譜不同，LED 光譜狹窄，發(fā)出的光線(xiàn)很純。LED的峰值波長(cháng)一定，故其發(fā)光顏色一定，目前能制出紅、橙、琥珀、黃、綠、藍、紫、白等幾種顏色的LED，經(jīng)過(guò)適當的混合即可實(shí)現全光譜色。

　　1.3 耗電量少

　　LED 功率一般在0.03～1W，通過(guò)集群方式可以滿(mǎn)足各種造型的需要，由于光譜中幾乎沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)，所以發(fā)熱量低，無(wú)輻射損失。需要彩色光時(shí)，其固有的色彩又避免了白光經(jīng)過(guò)濾色的費時(shí)費力和耗能。在同樣照明效果的情況下，耗電量是白熾燈泡的八分之一；是熒光燈管的二分之一。以護欄燈為例，同樣效果的一支日光燈耗電40多W，而采用LED 每支燈只需8W。中國綠色照明工程促進(jìn)項目辦公室做過(guò)一個(gè)專(zhuān)項調查，我國照明用電每年在3000 億度以上，用L E D取代全部白熾燈或部分取代熒光燈，節省1/3 的照明用電，就意味著(zhù)節約1000 億度，相當于一個(gè)總投資超過(guò)2000 億三峽工程全年的發(fā)電量。這對能源十分緊張的中國來(lái)說(shuō)，無(wú)疑具有十分重要的意義。

　　1.4 安全可靠使用壽命長(cháng)

　　LED 光源為全固體發(fā)光體，軟性硅膠封裝，燈體內沒(méi)有松動(dòng)的部分，燈體積小、重量輕、抗震動(dòng)性強、不易破碎，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積等缺點(diǎn)，性能穩定，可在-30～+50oC 環(huán)境下正常工作，使用壽命可達5 萬(wàn)小時(shí)以上，是傳統光源使用壽命的5 倍以上?？梢源蟠蠼档蜔艟叩木S護費用，避免了經(jīng)常換燈之苦。

　　1.5 應用靈活

　　體積小、可平面封裝、易開(kāi)發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品，可做成點(diǎn)、線(xiàn)、面各種形式的具體應用產(chǎn)品；反應速度快，可頻繁操作；內置微處理系統可以控制發(fā)光強度，調整發(fā)光方式，實(shí)現光與藝術(shù)結合。

　　1.6 堅固耐用

　　LED 是被完全的封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，它比燈泡和熒光燈管都堅固。燈體內也沒(méi)有松動(dòng)的部分，這些特點(diǎn)使得LE D 可以說(shuō)是不易損壞的。

　　1.7 有利于環(huán)保

　　LED 光源屬于冷光源，單體工作電壓1.5～5V 之間，工作電流20～70mA 之間，可以安全觸摸，無(wú)危險，不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)，報廢后可回收，不會(huì )污染環(huán)境，屬于典型的綠色照明光源。

　　表1 及表2 是LED 與其他光源的比較：

表1 節能減排比較

　　點(diǎn)燈時(shí)間8 小時(shí)/天，電費0.7 元/度。

表2 幾種常見(jiàn)光源性能比較

　　從圖中不難發(fā)現， 與其他光源相比，LED 在各項指標上都有它得天獨厚的優(yōu)勢。

　　2.LED 的劣勢

　　價(jià)格：LED 的價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LE D 的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當，而通常每組信號燈需由上300-500 只二極管構成。

　　因此LED 劣勢是LED 產(chǎn)品成本太高。

　　3.LED 照明的前景

　　低碳經(jīng)濟和綠色經(jīng)濟已成為社會(huì )各界關(guān)注的焦點(diǎn)， 從長(cháng)遠來(lái)看，也是未來(lái)世界發(fā)展的趨勢， 這無(wú)疑為L(cháng)ED 照明等節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大機遇更值得關(guān)注的是，LED 產(chǎn)業(yè)也存在類(lèi)似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”，即LED 的價(jià)格每10 年將降低為原來(lái)的1/10，性能則提高20 倍，隨著(zhù)產(chǎn)能的增加，LED 成本快速下滑，無(wú)疑會(huì )給LED 產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更廣闊的發(fā)展前景。

　　因此，LED 內在特征及它的潛力決定了它是最理想的光源去代替傳統光源的主導地位，成為廣泛應用的節能環(huán)保的優(yōu)質(zhì)光源。屆時(shí)，世界將迎來(lái)LED 照明新時(shí)代。