【正文】 為世界照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)大國，我們的目標(biāo)是要成為照明電器產(chǎn)品生產(chǎn)強國，我們與發(fā)達(dá)國家在照明電器產(chǎn)品的質(zhì)量、檔次、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、材料以及新產(chǎn)品開發(fā)能力等方面均存在明顯差距。看到我們?nèi)〉贸煽兊耐瑫r，也能清醒地認(rèn)識我們存在的差距，才能不斷地進步。讓我們?nèi)袠I(yè)共同努力，為照明電器行業(yè)的健康發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。中國照明電器協(xié)會理事長陳燕生在2006年6月19日時預(yù)測說；“LED可望在5年左右廣泛應(yīng)用于普通照明”。二、 LED燈的發(fā)展歷史LED是一種能夠?qū)㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體發(fā)光器件，材料使用IIIV族化學(xué)元素[如：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等]，發(fā)光原理是將電能直接轉(zhuǎn)換為光能，也就是對化合物半導(dǎo)體施電流，透過電子與電洞的結(jié)合，能量會以光的形式釋出，形成發(fā)光的效果，屬于冷性發(fā)光，理論壽命長達(dá)十萬小時以上。最早LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時所用的材料是砷磷化鎵（GaAsP），發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動電流為20毫安時，光通量只有千分之幾個流明。70年代中期，引入元素銦（In）和氮（N ），使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。到了80年代初，出現(xiàn)了砷鋁化鎵（GaAlAs）的LED光源，使得紅色LED的光效達(dá)到10流明/瓦。LED具有體積小、壽命長、驅(qū)動電壓低、耗電量低、反應(yīng)速率快、耐震性佳等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于信號指示、數(shù)碼顯示等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進步，超高亮LED的研制得到了成功，尤其是白光LED的研制成功，近年來又生產(chǎn)出用超高亮白光LED發(fā)光二極管組裝的照明燈。與傳統(tǒng)的照明燈相比，在功耗、亮度與壽命方面以無與倫比的優(yōu)勢成為21世紀(jì)新光源，使得它越來越多地用在彩燈裝飾和照明領(lǐng)域。未來白光LED發(fā)光二極管的市場規(guī)模與應(yīng)用將無限寬廣，并將進入一般家庭，取代各種傳統(tǒng)的室內(nèi)外照明燈具。LED最大的特點在于無須暖燈時間、開關(guān)次數(shù)對壽命無影響、反應(yīng)速度快(約在109秒)、安全而且光源控制成本低，使頻繁開關(guān)成為可能，及運用于聲光控?zé)羯系淖罴压庠础?LED聲光控?zé)羰羌癓ED燈和聲光控電路為一體，安裝方便，使用壽命長，燈口采用國標(biāo)E27。LED采用高亮度白光LED，單顆亮度6LM以上，色溫65007500。聲光控電路是集聲學(xué)、光學(xué)和延時技術(shù)為一體組成的自動照明開關(guān)，白天或光線較強時，開關(guān)電路為自鎖狀態(tài)，LED燈不亮，當(dāng)光線黑暗時或晚上來臨時，開關(guān)進入預(yù)備工作狀態(tài)，此時，當(dāng)來人有腳步聲、說話聲、拍手聲等聲源時，開關(guān)自動打開，燈亮，延時一段時間后自動熄滅，從而實現(xiàn)了“人來燈亮，人去燈熄”，杜絕了長明燈，使得LED聲光控?zé)舻湍芎?、長壽命。三、LED燈的優(yōu)點LED經(jīng)過幾十年的技術(shù)改良，其發(fā)光效率有了較大的提升。白熾燈、鹵鎢燈光效為1224 lm/W，熒光燈5070 lm/W，鈉燈90140lm/W，大部分的耗電變成熱量損耗。LED光效經(jīng)改良后將達(dá)到100200 lm/W，而且其光的單色性好、光譜窄，無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。目前，世界各國都加緊了提高LED光效方面的研究，在不遠(yuǎn)的將來其發(fā)光效率將有更大提高。 LED的反應(yīng)速度快，可在高頻操作,同樣明效果的情況下，耗電量是白熾燈的八分之一，熒光燈管的二分之一。日本估計，如采用光效比熒光燈還要高兩倍的LED替代日本一般的白熾燈和熒光燈。每年可節(jié)約資源相當(dāng)于60億升原油。就橋梁護欄燈而言，同樣效果的一只日光燈40W，而采用LED每只的功率只有8W，而且可以七彩變化。 LED采用電子光場輻射發(fā)光，燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。而采用LED燈體積小、重量輕，環(huán)氧樹脂封裝，可承受高強度機械沖擊和震動，不易破碎。單個LED發(fā)光二極管，當(dāng)亮度減半時，理論壽命可達(dá)到10萬小時。LED燈具使用壽命可達(dá)510年，可以大大降低燈具的維護費用，避免經(jīng)常換燈之苦。而且，LED照明器材的整體封裝材料(如燈帶塑料和燈殼)在日曬雨淋下容易損壞，也直接影響LED照明器材的整體壽命。 LED發(fā)熱量低，無熱輻射，冷光源，可以安全接觸；能精確控制光型及發(fā)光角度，光色柔和，無眩光；不含汞、鈉元素等可能危害健康的物質(zhì)；內(nèi)置微處理器可以控制發(fā)光強度，調(diào)整發(fā)光方式，實現(xiàn)光與藝術(shù)的結(jié)合。LED尺寸小、重量輕、不易破碎、防震以及24V的工作電壓等特點，所以在各種環(huán)境下都顯得十分安全可靠。 LED為全固體發(fā)光體，抗震動、耐沖擊、不易破碎、廢棄物可回收,沒污染。光源體積小，可以隨意組合，易開發(fā)成輕便薄短小型照明產(chǎn)品，也便于安裝和維護。當(dāng)然，節(jié)能也是我們考慮使用LED的主要原因，也許LED光源要比傳統(tǒng)光源昂貴，但是用一年時間的節(jié)能收回光源的投資，從而獲得49年中每年幾倍的節(jié)能凈收益期。如果應(yīng)用在夜景照明，可以以簡潔明快的夜景照明方式突出建筑物的形狀特點和使用功能，充分體現(xiàn)建筑師的設(shè)計風(fēng)格及意圖；通過相鄰面間的亮度變化和顏色差異，突出建筑物的輪廓，保證建筑物的完整性并具有良好的立體感；避免大量使用大功率投光燈，以減少眩光和由此產(chǎn)生的光污染，使燈光對環(huán)境的干擾降低到最小值。 LED光源除了無汞、節(jié)能、節(jié)材、對環(huán)境無電磁干擾、無有害射線五項優(yōu)點之外，在照明領(lǐng)域中，特別是在景觀照明中，還有很多優(yōu)勢。如： 低壓供電——無高壓環(huán)節(jié)，為了絕緣的開銷要小得多，可靠性高。 附件簡單——無啟動器、鎮(zhèn)流器或超高壓變壓器。結(jié)構(gòu)簡單——具有固體光源的最大優(yōu)點，不充氣，無玻璃外殼，無氣體密封問題，耐沖擊。 可控性好——響應(yīng)時間快（微秒數(shù)量級），可反復(fù)頻繁亮滅，基本無惰性，不會疲倦。 色彩純厚——由半導(dǎo)體PN結(jié)自身產(chǎn)生色彩，純正，濃厚。 色彩豐富——三基色加數(shù)碼技術(shù)，可演變?nèi)我馍?。輕質(zhì)結(jié)構(gòu)——節(jié)材，節(jié)約費用；對燈具強度和剛度要求很低。四、LED燈的發(fā)光原理、特性發(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)體晶片由三部分組成，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，中間通常是1至5個周期的量子阱。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個晶片的時候，電子和空穴就會被推向量子阱，在量子阱內(nèi)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PN結(jié)的材料決定的。PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢壘，當(dāng)加正向偏置電壓時勢壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴散，構(gòu)成對P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。 一般稱為組件的外部量子效率，其為組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內(nèi)部量子效率，其實就是組件本身的電光轉(zhuǎn)換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質(zhì)）、組件的壘晶組成及結(jié)構(gòu)等相關(guān)。而組件的取出效率則指的是組件內(nèi)部產(chǎn)生的光子，在經(jīng)過組件本身的吸收、折射、反射后，實際在組件外部可測量到的光子數(shù)目。因此，關(guān)于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結(jié)構(gòu)、組件及封裝材料的折射率差及組件結(jié)構(gòu)的散射特性等。而組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積，就是整個組件的發(fā)光效果，也就是組件的外部量子效率。早期組件發(fā)展集中在提高其內(nèi)部量子效率，主要方法是通過提高壘晶的質(zhì)量及改變壘晶的結(jié)構(gòu)，使電能不易轉(zhuǎn)換成熱能，進而間接提高LED的發(fā)光效率，從而可獲得70%左右的理論內(nèi)部量子效率，但是這樣的內(nèi)部量子效率幾乎已經(jīng)接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內(nèi)部量子效率是不可能提高組件的總光量的，因此提高組件的取出效率便成為重要的研究課題。目前的方法主要是：晶粒外型的改變——TIP結(jié)構(gòu)，表面粗化技術(shù)。LED提供的是半寬度很大的單色光，由于半導(dǎo)體的能隙隨溫度的上升而減小，因此它所發(fā)射的峰值波長隨溫度的上升而增長，即光譜紅移，溫度系數(shù)為+2~3A/ 。LED發(fā)光亮度L與正向電流 近似成比例, K為比例系數(shù)。電流增大，發(fā)光亮度也近似增大。另外發(fā)光亮度也與環(huán)境溫度有關(guān)，