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LED發(fā)展前景與現狀


此文發(fā)表于《LED照明與顯示》2011年第2期

自2005年起,工業(yè)和信息化部便開(kāi)始了半導體照明行業(yè)標準的制定工作。今年1月份,發(fā)布了《半導體光電子器件功率發(fā)光二極管空白詳細規范》等共9項標準,對LED照明燈具生產(chǎn)到銷(xiāo)售整個(gè)環(huán)節進(jìn)行規范。LED燈憑借其在節能、使用壽命、發(fā)光亮度等方面的巨大優(yōu)勢,被譽(yù)為繼白熾燈、鹵素燈、熒光燈之后的第四代光源。在汽車(chē)照明、景觀(guān)照明、道路照明、礦山作業(yè)等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用。正是看到了LED燈的廣闊前景,近年來(lái),我國LED企業(yè)數量呈幾何層級增長(cháng)。相關(guān)數據表明,目前,我國LED企業(yè)已突破3000家,我國已成為全球最大的LED節能燈生產(chǎn)國。

在參與LED照明產(chǎn)品的研發(fā)到生產(chǎn)的過(guò)稱(chēng)中,我們歷經(jīng)3年之久,經(jīng)過(guò)無(wú)數的展覽會(huì )和實(shí)地考察,對產(chǎn)品和行業(yè)內的一些情況有了一些了解,從大功率LED路燈開(kāi)始一直做到小功率的室內照明燈,部分產(chǎn)品性能達到比較理想的程度。同時(shí)對LED產(chǎn)業(yè)有了一些粗淺認識,對行業(yè)的現狀和發(fā)展做個(gè)初探,以共同促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

一、LED發(fā)光二極管

LED作為固態(tài)的半導體發(fā)光器件,是一種能夠將電能轉化為可見(jiàn)光的元件,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光、節能燈三基色粉發(fā)光的原理,采用電場(chǎng)發(fā)光,固態(tài)封裝。發(fā)光二極管主要是由III-V族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的構成。

二、LED發(fā)光二極管的歷史:

LED發(fā)光二極管最早進(jìn)入中國是在1978年,在進(jìn)口的錄音機上用于顯示音量的大小,收藏的幾只紅色直徑3mm樣品,現在成了古董了。1994年前有紅、黃、黃綠幾種顏色,沒(méi)有藍色、綠色、白色。1994年日本日亞公司的中村先生,采用了被人們放棄的一個(gè)方案,在實(shí)驗室做出了藍光LED發(fā)光二極管,高亮度的綠光LED發(fā)光二極管于1998年底進(jìn)入市場(chǎng),LED基本顏色全部完成,應用在城市交通信號燈上面,獲得成功。2000年以后的發(fā)展史,大家都比較清楚。普遍使用的小功率貼片LED發(fā)光二極管,代表是3528,5050、3020等,主要用在室內照明,大功率代表是1W發(fā)光二極管,幾十到幾百瓦集成的LED、主要用在室外照明。

三、LED照明存在的問(wèn)題:

1、國內企業(yè)沒(méi)有核心技術(shù)

LED行業(yè)的上游的芯片絕大部分核心專(zhuān)利被國外的廠(chǎng)商所掌握,隨工藝、數量增長(cháng)、采用更大尺寸晶圓片,每年成本以20%速度降低,光效也以20%的速度提升。雙重作用下,LED照明燈具的成本在逐年下降,但還沒(méi)有到市場(chǎng)能夠完全接受的程度。

2、燈具外觀(guān)

結構設計在燈具總成本中大概占20%,,如何創(chuàng )新、設計更合理是需要研究的課題。

3、LED應用產(chǎn)品散熱難

散熱成本維持在總成本的20%以下,一是導熱,LED芯片與外散熱器件路徑越短越好,二是散熱,熱阻越小越好,要有足夠的散熱傳導路徑。這部分對于絕大多數企業(yè)還是問(wèn)題,尤其是120瓦以上的大功率照明燈具。

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