LED將引領(lǐng)照明“時尚”

　　在全球氣候變暖的背景下， 節(jié)能減排已成為全球的熱點和重點，這也吹響了具有低能耗、無污染特點的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(dǎo)節(jié)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 的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。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)體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N 結(jié)”。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P 區(qū)，在P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會以光子的形式發(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

　　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?，是因為它同傳統(tǒng)光源相比，具有如下特點。

　　1.1 可見光效率高

　　目前，LED 發(fā)光效率并不是很高，但LED 的可見光效率高，光譜幾乎全部集中于可見光頻段，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光?，F(xiàn)在LED 可見光效率經(jīng)過改良后已達(dá)到50-110 lm/W，而白熾燈、鹵鎢燈可見光效率為12-24 lm/W，熒光燈可見光效率為30-70 lm/W，鈉燈可見光效率為90-140 lm/W。隨著世界各國加緊提高LED 光效方面的研究，在不遠(yuǎn)的將來，LED 發(fā)光效率將有更大的提高，將會有更高可見光效率的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)過適當(dāng)?shù)幕旌霞纯蓪崿F(xiàn)全光譜色。

　　1.3 耗電量少

　　LED 功率一般在0.03～1W，通過集群方式可以滿足各種造型的需要，由于光譜中幾乎沒有紫外線和紅外線，所以發(fā)熱量低，無輻射損失。需要彩色光時，其固有的色彩又避免了白光經(jīng)過濾色的費時費力和耗能。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(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。中國綠色照明工程促進(jìn)項目辦公室做過一個專項調(diào)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(jié)省1/3 的照明用電，就意味著節(jié)約1000 億度，相當(dāng)于一個總投資超過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說，無疑具有十分重要的意義。

　　1.4 安全可靠使用壽命長

　　LED 光源為全固體發(fā)光體，軟性硅膠封裝，燈體內(nèi)沒有松動的部分，燈體積小、重量輕、抗震動性強(qiáng)、不易破碎，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積等缺點，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 萬小時以上，是傳統(tǒng)光源使用壽命的5 倍以上。可以大大降低燈具的維護(hù)費用，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、易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品，可做成點、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，實現(xiàn)光與藝術(shù)結(jié)合。

　　1.6 堅固耐用

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

　　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

　　點燈時間8 小時/天，電費0.7 元/度。

表2 幾種常見光源性能比較

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

　　2.LED 的劣勢

　　價格：LED 的價格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LE D 的價格就可以與一只白熾燈的價格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上300-500 只二極管構(gòu)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(jì)和綠色經(jīng)濟(jì)已成為社會各界關(guān)注的焦點， 從長遠(yuǎn)來看，也是未來世界發(fā)展的趨勢， 這無疑為LED 照明等節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大機(jī)遇更值得關(guān)注的是，LED 產(chǎn)業(yè)也存在類似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”，即LED 的價格每10 年將降低為原來的1/10，性能則提高20 倍，隨著產(chǎn)能的增加，LED 成本快速下滑，無疑會給LED 產(chǎn)業(yè)帶來更廣闊的發(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，世界將迎來LED 照明新時代。