【正文】 政策研究專業(yè)：光源與照明 班級：光源111 姓名：張?zhí)旌? 指導(dǎo)老師：陳亞江摘要 LED即發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED），也被稱作發(fā)光二極管。隨著科技的進步以及白色LED的出現(xiàn)，LED在生活中的應(yīng)用越來越廣泛。由于科學(xué)技術(shù)無時無刻都在變化，浙江省在發(fā)展LED方面面對著百年一遇的機會和挑戰(zhàn)。這些發(fā)光設(shè)備雖然已經(jīng)被人類使用了很久很久，但是它們的發(fā)光效率很低。出現(xiàn)了白熾燈以后，人類履歷了熒光燈、高強度氣體放燈及LED光源三個階段。在這三種光源中，出現(xiàn)最晚的就是LED光源，它的優(yōu)點是最多的，所以在二十世紀六十年代以后，由于半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的很快，LED光源就開始普遍應(yīng)用，在進入21世紀以后LED技術(shù)發(fā)展的越來越快，技術(shù)越來越先進，發(fā)展勢頭愈來愈猛。LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進了多領(lǐng)域的發(fā)展也促進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是國家重點扶持戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。但在現(xiàn)實當中不太適用，因為它鎖發(fā)出的黃色光太暗了，碳化硅不能和電致發(fā)光很好的適應(yīng)成了最難解決的問題，到最后只能被放棄。1936年，德斯提奧出了一本書，是關(guān)于硫化鋅粉末放射光的，具有廣博的知識和當前的應(yīng)用程序，最終在“厄爾尼諾”這個詞。在剛開始做實驗的時候,LED只能放在液氮當中，這樣才能在室溫中有效工作。采用雙間隙LED芯片（紅色和綠色）可以發(fā)出黃光。盡管它不如歐洲LED高效。80年代初對砷化鎵磷化鋁具有高亮度LED的第一代的誕生中，紅色在第一，然后是黃色的，和綠色。九十年代初，藍光LED面世，又使用了金剛砂，它是初期半導(dǎo)體光源的障礙物。90年代中期，GaN LED超亮度，然后創(chuàng)建一個綠色和藍色銦鎵氮LED可產(chǎn)生高強度。在LED市場今天將能夠看到顏色的新的生產(chǎn)，如淡綠色和粉紅色。目前的LED可以發(fā)出純正的紫外光源，可以說是一個真正的“黑燈”。也許有一天會發(fā)展到LED的X射線。 中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀中外的LED工業(yè)基本上是同一時間開始的，經(jīng)歷了30多年，發(fā)展比較完全 。長江三角洲，珠江三角洲變?yōu)槲覈鳯ED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的集中地[4]。目前，有50000多個研究機構(gòu)從事中國行業(yè)。此外，近年來內(nèi)地龐大的LED市場，促進外國企業(yè)入駐?？梢钥吹?，當前我國LED產(chǎn)業(yè)正處在飛速增長的時期，市場競爭非常猛烈。中國LED行業(yè)標準化工作發(fā)展較晚。工作組采用開放法建立，國內(nèi)生產(chǎn)，學(xué)習(xí)和研究，以及企事業(yè)單位，科研院所和高校參與。在2007年，成立了聯(lián)盟標準化協(xié)調(diào)推動工作組，它是用來負責協(xié)調(diào)我國的LED標準化進度[2，5]。雖然如此，因為技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域等的制約，當前LED產(chǎn)業(yè)標準仍不夠分明和老練。從1993年開始，自然科學(xué)基金和國家863計劃大力支持清華北大、南昌大學(xué)、廈大等高校和科研所，在這個領(lǐng)域當中，發(fā)展了很多研究工作[2]，并取得了一些成就。LED技術(shù)首次發(fā)現(xiàn)，上世紀60年代，研究人員發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體二極管LED。LED技術(shù)最早應(yīng)用于各種指示燈中，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，LED技術(shù)開始應(yīng)用于電腦控制的LED顯示面板，并且應(yīng)用越來越廣泛，幾乎所有的電子產(chǎn)品中都應(yīng)用了LED技術(shù)。剛開始的時候，LED技術(shù)是一種半導(dǎo)體器件，是由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體共同構(gòu)成的一種晶片，這兩種半導(dǎo)體之間構(gòu)成PN結(jié)，在PN結(jié)上加偏壓就會使得PN結(jié)中有一定的電流通過，這時二極管就會發(fā)光。一般的LED技術(shù)與PN結(jié)的復(fù)合材料使用的一些設(shè)備，以及這一時期具有特殊的光學(xué)和電學(xué)性能，可以轉(zhuǎn)換成電能的一部分，并映射出，這就是LED技術(shù)的基本工作原理。 LED特性 LED技術(shù)特性目前的LED輸出的一致性和穩(wěn)定性的特點，白色LED的正向電壓有多種不同的類型，容易導(dǎo)致分布不均勻的問題，因此LED的輝度容易出現(xiàn)不均勻的問題。LED技術(shù)在不同的環(huán)境下會受到溫度或者使用時間等問題的影響，因此在使用的過程中會出現(xiàn)錯誤，因此在進行LED技術(shù)的使用中，一般都設(shè)計偵錯功能。 LED光源的特性 （1）電壓低：LED使用低電壓供電，電源電壓之間的624v，產(chǎn)品不同的是不一樣的，所以它比高壓電源的安全使用，是在公共場所，特別適用。 （3）適用性強：35mm 的正方形體積,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境 （4）壽命長：使用100000小時之后，光衰僅僅為剛開始的一半 （5）對環(huán)境污染：無有害金屬汞。第三章 LED技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 普通照明領(lǐng)域LED的應(yīng)用，這在普通照明領(lǐng)域的廣泛存在是一個最值得期待的。 背光照明領(lǐng)域在LED應(yīng)用，移動電話和其他小型液晶屏幕背光源的市場需求，手機上的應(yīng)用程序可以在LED隨處可見。一些小的LED，有助于延長手機的通話時間和移動電話的小型化。而LED不含汞和其他污染物，具有很好的在汽車導(dǎo)航領(lǐng)域的大型LCD背光源的發(fā)展前景，電腦顯示器等。 道路交通領(lǐng)域該畛域重要的是LED交通信號燈的使用。此外，由于LED信號燈的使用壽命長，能大大降低維修成本和廢物處置工程。在公路交通領(lǐng)域，除了交通燈，LED具有節(jié)能的特點，使用壽命長，免維護，體積小，已逐步應(yīng)用于隧道燈，路燈，隧道燈，指導(dǎo)燈。LED汽車燈的長處為響應(yīng)時間短。響應(yīng)時間比白熾燈的LED剎車燈（），這顯然是貢獻。因行使高亮度LED，即便在白天也能表現(xiàn)飽和度圖象，并且LED的高響應(yīng)速度亦使其在該范疇表現(xiàn)出色。 農(nóng)業(yè)紫外紅外多波長輻射的植物，不要在太陽光的波長所需要的所有能量。 漁業(yè)在漁業(yè)領(lǐng)域，開發(fā)了LED誘魚燈。除了釣魷魚，希望在LED現(xiàn)在使用的金屬鹵化物燈誘捕燈刀魚捕捉和卷網(wǎng)漁業(yè)的進一步發(fā)展?！澳z囊”探測器配備白色LED和CMOS或CCD成像裝置。大概在不久的未來，患者們將可以永久擺脫內(nèi)窺鏡的痛楚。通常，手術(shù)室的燈都被稱為“光”，但有時外科醫(yī)生的頭會擋住光線，使手術(shù)室昏暗。LED在光通信領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展也備受關(guān)注。光通信車蘭LED在歐洲已被應(yīng)用到各種各樣的梅賽德斯奔馳轎車，與現(xiàn)在使用的“梁”相比，汽車網(wǎng)絡(luò)連接各種設(shè)備，光電技術(shù)可以減少電線的總重量，利于輕量化。如農(nóng)藥殺菌用LED替代，控制害蟲；冰箱與LED來促進植物的光合作用產(chǎn)生維生素等。這種玻璃被廣泛用于室內(nèi)室外裝飾及樓梯護欄等，集照明、美觀、安全與一身，越來越受到建筑行業(yè)的青睞。該行業(yè)將逐步淘汰白熾燈節(jié)能燈已成定局，但由于汞污染的存在是指責，LED作為一種替代產(chǎn)品，具有發(fā)光效率高，環(huán)保，壽命長，體積小，維護方便，有一個光明的未來。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅節(jié)能LED路燈的一年，將可以節(jié)省約百分之三十的中國三峽大壩發(fā)電。中國也開始了綠色照明和半導(dǎo)體照明等工程來促進行業(yè)的發(fā)展，在2008中國半導(dǎo)體照明達70000000000元總產(chǎn)值。雖然在LED行業(yè)，中國投資是比較大的，產(chǎn)能擴張速度也相當之快，但百分之七十的部分應(yīng)用主要集中在下游，上游還缺乏核心技術(shù)，并且因為企業(yè)規(guī)模小以及標準缺失，產(chǎn)品質(zhì)量亂七八糟。因此，我們要提高中國LED行業(yè)的核心競爭力。 建廠及資金投入小。在中國LED照明生產(chǎn)企業(yè)，目前的范圍小，技術(shù)力量薄弱，產(chǎn)品檔次低。（3） LED上游產(chǎn)品制造基礎(chǔ)薄弱 產(chǎn)業(yè)鏈的上游聚集資源和技術(shù)，而下游有著較低的進入門檻。（四）核心專利缺乏限制產(chǎn)業(yè)國際化戰(zhàn)略發(fā)展 核心專利缺乏，尤其是核心專利和專利藍白光工業(yè)，這將不利于中國行業(yè)的長遠發(fā)展。（2） 手機、小尺寸液晶背光、汽車、特種照明領(lǐng)域潛力巨大 隨著移動電話，以及高像素拍照手機，大屏幕視頻手機，3G手機在國內(nèi)的生產(chǎn)，預(yù)計在未來幾年移動電話需要LED齒數(shù)達6000000000。（三）LED交通指示燈市場不斷擴大 交通信號燈的市場規(guī)模達1000000000元。（三）臺資以及國際巨頭進軍國內(nèi)市場導(dǎo)致競爭加劇 一些在國際一流企業(yè)尋找機會進入中國市場，并且人氣很高，已經(jīng)成為了當?shù)氐囊粋€團隊，對原有的競爭相對激烈，在LED市場帶來了一個流的打擊。 （四）專利限制 外企公司早已經(jīng)基本壟斷了LED照明的技術(shù)核心專利，這些公司利用自己的核心專利，采取橫向（和許多國家）和縱向（后續(xù)應(yīng)用持續(xù)改進設(shè)計）擴張，布局嚴謹，專利網(wǎng)絡(luò)遍布世界各地。比如說，杭州的LED企業(yè)，一百多家，年產(chǎn)值大概20億。從產(chǎn)業(yè)鏈的價值分布來看，外延芯片五億元，約占百分之二十五，封裝六億元，約占百分之三十，六億元的產(chǎn)品中的應(yīng)用，約占百分之三十，其他配套產(chǎn)品三億元，約占百分之十五。 （一）浙江省LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況LED照明的未來發(fā)展前景非常廣闊，它將替代傳統(tǒng)光源，LED照明技術(shù)在產(chǎn)能與技術(shù)上的重大突破顯而易見。2009年LED產(chǎn)值大約為20億占據(jù)浙江省照明電器產(chǎn)值的1/20，同時出現(xiàn)了一些剛起色的企業(yè)。與此同時，少許照明企業(yè)已經(jīng)將研發(fā)好的LED照明產(chǎn)品經(jīng)過舊的渠道運輸?shù)饺毡竞蜌W美國家。電動照明行業(yè)的專業(yè)進行了問卷調(diào)查，一共收回了60家企業(yè)的問卷。我省照明的主導(dǎo)產(chǎn)品有節(jié)能燈，照明，室內(nèi)照明，戶外庭院，草坪燈，T5 ~ T8節(jié)能燈管等。相關(guān)的LED光源及照明產(chǎn)品中的小份額的產(chǎn)品應(yīng)用，只有4%。圖2 主導(dǎo)產(chǎn)品內(nèi)外銷比重從企業(yè)來看，健康發(fā)展的瓶頸（圖3），主要的瓶頸是科學(xué)和技術(shù)人員，高級管理人員及勞動力缺乏，第一，國內(nèi)市場的能力薄弱，資金不足，最主要的是技術(shù)人員和一線工人的缺乏。的主要目標是提高現(xiàn)有產(chǎn)品的水平，擴大生產(chǎn)能力（圖4）。圖4 企業(yè)發(fā)展的目標定位從企業(yè)所涉及的內(nèi)容和方法的LED照明產(chǎn)業(yè)，主要涉及的內(nèi)容為LED照明燈具，是投資于研究和發(fā)展（圖5，圖6）。在模式的選擇上，企業(yè)傾向于投資于自己的研究和發(fā)展，也有一些企業(yè)愿意尋求合作伙伴共同開發(fā)。圖7 傳統(tǒng)光源節(jié)能提升競爭優(yōu)勢的主要途徑（三）浙江省LED照明產(chǎn)品發(fā)展趨勢分析據(jù)專家分析，“第十二個五年計劃”期間傳統(tǒng)的節(jié)能照明產(chǎn)品，LED照明產(chǎn)品的競爭，將占據(jù)一定的市場份額，并不是所有的都被LED取代，他們認為在14年和15年一件將會出現(xiàn)傳統(tǒng)的節(jié)能照明產(chǎn)品增長緩慢的現(xiàn)象。 表1 第十二個五年計劃”期間傳統(tǒng)的節(jié)能照明產(chǎn)品，LED照明產(chǎn)品的市場占有率預(yù)測年份類別照明總產(chǎn)值其中：傳統(tǒng)節(jié)能照明產(chǎn)品LED照明產(chǎn)品2011產(chǎn)值（億元）54050535增幅%151350份額%2012產(chǎn)值（億元）62156556增幅%1560份額%9192013產(chǎn)值（億元）71461995增幅%1570份額%86142014產(chǎn)值（億元）800629171增幅%1280份額%78222015產(chǎn)值（億元）896572324增幅%1290份額%6436 圖8 預(yù)測傳統(tǒng)的節(jié)能照明產(chǎn)品，LED照明產(chǎn)品的市場占有率根據(jù)表1和圖8，每年LED照明產(chǎn)品將會增加，而傳統(tǒng)照明產(chǎn)品每年增長的越來越少，到2015年將出現(xiàn)負增長；LED照明產(chǎn)品產(chǎn)值份額每年上漲，傳統(tǒng)照明產(chǎn)品產(chǎn)值份額每年下跌。國內(nèi)目前還沒有形成一個系統(tǒng)的體系，這造成行業(yè)混亂，法律和技術(shù)層面都存在良莠不齊的情況。浙江省LED生產(chǎn)企業(yè)是很多，但是中小企業(yè)偏多，整個行業(yè)競爭優(yōu)勢不明顯。 人才缺乏。目前，浙江省的高科技人才緊缺。沒有建立以企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，結(jié)合不夠緊密，技術(shù)的發(fā)展和投資不足，缺乏核心專利。為了加快我省LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們提出以下建議：完善健全相關(guān)法律法規(guī)，標準體系。改善并完善政策，擴大政府攙扶的力量。自主創(chuàng)新，促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力。提高LED專業(yè)人才培養(yǎng)和引進力度，人力資源是第一資源，是完善人才培養(yǎng)和引進機制的迫切需要，特別是LED行業(yè)的上游核心技術(shù)人員，LED照明光學(xué)設(shè)計人才。根據(jù)我省的實際情況，加快發(fā)展以杭州、溫州、寧波、嘉興為核心的產(chǎn)業(yè)集群，加大發(fā)展有特色的產(chǎn)業(yè)集群，增強企業(yè)之間的協(xié)作開發(fā)，提高產(chǎn)業(yè)鏈密度。結(jié)束語當今世界經(jīng)濟發(fā)展的亙古不變主題是節(jié)能與環(huán)保。中國LED產(chǎn)業(yè)從二十世紀七十年代開始發(fā)展，經(jīng)過三十多年，已初步形成了一條比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈（包括外延片生產(chǎn)、芯片制造、封裝以及產(chǎn)品應(yīng)用）。參考文獻[1] 、現(xiàn)在和未來[J].揚州教育學(xué)院學(xué)報,2007,25(3)：49 52.[2] 王幼林,[J].信息技術(shù)與標準化,2006(3)： 912.[3] [J].中國照明電器,2007(2)：23—25.[4] [R],2008：36.[5] 國際LED標準制訂進展[J].電子測試,2008(7)：3437,45.[6] 黃可,劉清,各國半導(dǎo)體照明研究計劃及我國的對策[J],中國科技論壇,2008(6)：136—139.[7] [J].數(shù)字通信 ,2011,03：41—44.[8] 李豪,關(guān)于LED現(xiàn)代發(fā)展趨勢的思考[J].科技視界,2014,（第24期）2014,（第24期）[9] 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