LED將引領(lǐng)照明“時(shí)尚”

　　在全球氣候變暖的背景下， 節(jié)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(hào)角，全球已經(jīng)掀起了投資LED 的熱潮。在我國(guó)大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保以及城市化進(jìn)程不斷加快的形勢(shì)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(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED 的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)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(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N 結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P 區(qū)，在P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)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(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N 結(jié)的材料決定的。

　　1.LED 的優(yōu)勢(shì)

　　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?jié)摿Γ且驗(yàn)樗瑐鹘y(tǒng)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。現(xiàn)在LED 可見(jiàn)光效率經(jīng)過(guò)改良后已達(dá)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。隨著世界各國(guó)加緊提高LED 光效方面的研究，在不遠(yuǎn)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(xiàn)。

　　1.2 光色純

　　與白熾燈全頻段光譜不同，LED 光譜狹窄，發(fā)出的光線很純。LED的峰值波長(zhǎng)一定，故其發(fā)光顏色一定，目前能制出紅、橙、琥珀、黃、綠、藍(lán)、紫、白等幾種顏色的LED，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕旌霞纯蓪?shí)現(xiàn)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)有紫外線和紅外線，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(fèi)時(shí)費(fèi)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(hù)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(guó)綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目辦公室做過(guò)一個(gè)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查，我國(guó)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(jié)省1/3 的照明用電，就意味著節(jié)約1000 億度，相當(dāng)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(duì)能源十分緊張的中國(guó)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(zhǎng)

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

　　1.5 應(yīng)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、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品；反應(yīng)速度快，可頻繁操作；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(shí)現(xiàn)光與藝術(shù)結(jié)合。

　　1.6 堅(jiān)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(jiān)固。燈體內(nèi)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(xiǎn)，不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)，報(bào)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(jié)能減排比較

　　點(diǎn)燈時(shí)間8 小時(shí)/天，電費(fèi)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(xiàn)， 與其他光源相比，LED 在各項(xiàng)指標(biāo)上都有它得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

　　2.LED 的劣勢(shì)

　　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(dāng)，而通常每組信號(hào)燈需由上300-500 只二極管構(gòu)成。

　　因此LED 劣勢(shì)是LED 產(chǎn)品成本太高。

　　3.LED 照明的前景

　　低碳經(jīng)濟(jì)和綠色經(jīng)濟(jì)已成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)， 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，也是未來(lái)世界發(fā)展的趨勢(shì)， 這無(wú)疑為L(zhǎng)ED 照明等節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大機(jī)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(nèi)在特征及它的潛力決定了它是最理想的光源去代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源的主導(dǎo)地位，成為廣泛應(yīng)用的節(jié)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。