【LED技術(shu)(shu)發展(zhan)(zhan)(zhan)方向(xiang)】LED技術(shu)(shu)發展(zhan)(zhan)(zhan)趨(qu)勢(shi)_LED的(de)技術(shu)(shu)現狀及發展(zhan)(zhan)(zhan)趨(qu)勢(shi)
“綠色照(zhao)明(ming)(ming)”是20世(shi)紀90年代初國際(ji)上對節約電(dian)(dian)能、保護環(huan)(huan)境(jing)的照(zhao)明(ming)(ming)系統的形(xing)象性(xing)說法。綠色照(zhao)明(ming)(ming)的科(ke)學(xue)定義為(wei):綠色照(zhao)明(ming)(ming)是指(zhi)通過科(ke)學(xue)的照(zhao)明(ming)(ming)設計,采用效(xiao)率(lv)高、壽命長、安全和(he)(he)性(xing)能穩定的照(zhao)明(ming)(ming)電(dian)(dian)器產(chan)品(電(dian)(dian)光源、燈(deng)用電(dian)(dian)器附(fu)件、燈(deng)具、配(pei)線器材,以及調光控(kong)(kong)制和(he)(he)控(kong)(kong)光器件),改(gai)善提高人們工作、學(xue)習、生活的條件和(he)(he)質量,從而創造一(yi)個高效(xiao)、舒適(shi)、安全、經濟(ji)、有(you)益的環(huan)(huan)境(jing)并充分(fen)體現現代文明(ming)(ming)的照(zhao)明(ming)(ming)。
“綠色(se)(se)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)”是(shi)20世紀90年代(dai)初國際上對節約電(dian)能(neng)、保護環境的(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)系統的(de)定(ding)義。綠色(se)(se)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)是(shi)指(zhi)通(tong)過科學(xue)的(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)設計,采用效率高、壽(shou)命長、安(an)全(quan)和性能(neng)穩定(ding)的(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)電(dian)器(qi)產品,改善(shan)提(ti)高人們生活、工(gong)作、學(xue)習的(de)條件和質量,從(cong)而創造一個舒適(shi)、安(an)全(quan)、經(jing)濟、有益的(de)環境并充(chong)分體現現代(dai)化工(gong)業的(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)。
LED照明市(shi)場預測(ce)
一(yi)(yi)些發達(da) 和部分發展中(zhong) 都先后制訂了(le)“綠色照明(ming)工(gong)程(cheng)(cheng)”計(ji)劃,并(bing)取得了(le)顯(xian)著效果。照明(ming)的質量和水平(ping)已成(cheng)為人類社(she)會現(xian)代(dai)化程(cheng)(cheng)度的一(yi)(yi)個(ge)重要標志之一(yi)(yi),成(cheng)為人類社(she)會可持續發展的一(yi)(yi)項重要措施(shi)。
作(zuo)為固(gu)體(ti)(ti)光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)LED,真正(zheng)點燃(ran)了“綠色照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)”的(de)(de)(de)(de)光(guang)輝(hui),被(bei)認為是21世紀(ji) *有(you)價值的(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)光(guang)源(yuan),將(jiang)取代白(bai)熾燈(deng)(deng)和(he)(he)熒(ying)光(guang)燈(deng)(deng)成為照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)市場的(de)(de)(de)(de)主流(liu),使(shi)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)技術(shu)(shu)面(mian)臨一場新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)革命,從而(er)在一定程度(du)上改(gai)善人類(lei)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)和(he)(he)生活(huo)方(fang)式oLED照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景(jing)在全(quan) 掀起(qi)高潮,被(bei)寄予(yu)厚望(wang)。美國(guo)(guo)能(neng)源(yuan)部預測(ce),到2010年(nian)(nian)將(jiang)會有(you)55%的(de)(de)(de)(de)白(bai)熾燈(deng)(deng)和(he)(he)熒(ying)光(guang)燈(deng)(deng)被(bei)半(ban)導體(ti)(ti)燈(deng)(deng)替代,每年(nian)(nian)可(ke)節(jie)電350億(yi)美元02001年(nian)(nian)7月(yue)在美國(guo)(guo)“半(ban)導體(ti)(ti)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)技術(shu)(shu)藍圖”的(de)(de)(de)(de)基礎上,美國(guo)(guo)能(neng)源(yuan)部啟動(dong)一項名為“NextGenerationLihgtingInitiative"(NGLI)昀(yun)計劃(hua)(hua),即(ji)“下(xia)一代照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)計劃(hua)(hua)”o這(zhe)項計劃(hua)(hua)提(ti)案(an)的(de)(de)(de)(de)目(mu)標(biao)是要聯合產(chan)業(ye)界、大學(xue)和(he)(he) 重點實驗(yan)室(shi)的(de)(de)(de)(de)力量,加速半(ban)導體(ti)(ti)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展和(he)(he)應(ying)用(yong),這(zhe)項議案(an)希望(wang)從2003~2010年(nian)(nian),每年(nian)(nian)提(ti)供5000萬美元支持NGLI計劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)實施o-日(ri)本21世紀(ji)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)計劃(hua)(hua)是由日(ri)本金屬(shu)研(yan)發(fa)中心(xin)與新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)和(he)(he)工業(ye)技術(shu)(shu)發(fa)展組(zu)織發(fa)起(qi)和(he)(he)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)為期(qi)5年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)一個 計劃(hua)(hua)。這(zhe)項計劃(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)參與機構包括4所大學(xue)、13家(jia)公司和(he)(he)1個協(xie)會(日(ri)本電燈(deng)(deng)制(zhi)造(zao)協(xie)會),目(mu)標(biao)旨在通過(guo)使(shi)用(yong)長(chang)壽(shou)命、更薄更輕的(de)(de)(de)(de)GaN高效(xiao)藍光(guang)和(he)(he)紫光(guang)LED技術(shu)(shu)使(shi)得(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量效(xiao)率提(ti)高為傳統熒(ying)光(guang)燈(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)兩倍(即(ji)降低傳統照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量消耗),減少C02的(de)(de)(de)(de)產(chan)生。歐(ou)盟的(de)(de)(de)(de)彩虹計劃(hua)(hua)也已于2000年(nian)(nian)7月(yue)啟動(dong),其計劃(hua)(hua)是通過(guo)歐(ou)洲共同體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)補助(zhu)金來推廣超高亮白(bai)光(guang)LED的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。
而我(wo)國科(ke)學技術(shu)部有關領導提出:我(wo)們要以2008年北京奧運會和2010年上海(hai)世博(bo)會為契(qi)機,推動半導體好在城(cheng)市景觀照(zhao)明的應用。科(ke)學技術(shu)部“ 半導體照(zhao)明工程(cheng)”計劃2007年半導體照(zhao)明逐步取(qu)代白熾燈,2012年后(hou)取(qu)代熒光燈。
另一方(fang)面,中國作為(wei)13億人口(kou)大國,電力(li)能源比較貧乏,并且隨著(zhu)經濟的發(fa)展,人民(min)生活水平的不(bu)斷提(ti)高,照明用電在電力(li)消費中所占的比例逐年提(ti)高。
進入20世紀90年代,我(wo)(wo)(wo)國照明(ming)用(yong)(yong)電的(de)年增長率(lv)在15070以上,但是(shi)我(wo)(wo)(wo)國照明(ming)用(yong)(yong)電的(de)結構中普(pu)通白熾燈仍占有極大的(de)比(bi)例。與(yu)日(ri)本(ben)相比(bi),我(wo)(wo)(wo)國使用(yong)(yong)燈的(de)數量是(shi)日(ri)本(ben)的(de)4.7倍,使用(yong)(yong)電力(li)是(shi)日(ri)本(ben)的(de)5.9倍,而燈的(de)平均(jun)光效率(lv)只是(shi)日(ri)本(ben)的(de)1/30因此,推(tui)廣“綠色照明(ming)”工(gong)程在我(wo)(wo)(wo)國是(shi)非常(chang)必要的(de),它(ta)的(de)宗(zong)旨是(shi)節約能源(yuan)、保(bao)護環境、提高照明(ming)質量。
隨(sui)著LED材料的革新、工藝的改進和生(sheng)產規模的提(ti)高,LED的光效將(jiang)(jiang)得(de)到提(ti)高,其(qi)價格將(jiang)(jiang)大幅下(xia)降,可以預測LED在(zai)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)領域的應用(yong)越(yue)來越(yue)廣,它將(jiang)(jiang)快速替代(dai)白熾(chi)燈、熒光燈等傳(chuan)統光源,成為新一(yi)代(dai)的綠色(se)光源,其(qi)在(zai)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)市場的潛力(li)將(jiang)(jiang)是(shi)不(bu)可估量的。特別是(shi)隨(sui)著第三代(dai)半導(dao)體(ti)材料GaN的突破和藍、白光LED的問世,繼半導(dao)體(ti)技術引發微電子革命(ming)之后,一(yi)場新的產業(ye)革命(ming)——照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)革命(ming)正在(zai)孕育,其(qi)標志(zhi)是(shi)半導(dao)體(ti)燈將(jiang)(jiang)逐步(bu)替代(dai)白熾(chi)燈和熒光燈。一(yi)場搶占半導(dao)體(ti)照(zhao)(zhao)明(ming)(ming)新興產業(ye)制高點(dian)的爭(zheng)奪戰,已經在(zai)全球(qiu)打響。
在早期(qi),由于(yu)LED光(guang)(guang)色、發(fa)光(guang)(guang)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)、光(guang)(guang)通量、光(guang)(guang)功率和(he)價格(ge)(ge)等(deng)(deng)方面(mian)的限制,LED主(zhu)要(yao)(yao)應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)指(zhi)示(shi)、顯(xian)示(shi)領(ling)域(yu),如(ru)電子電氣(qi)、熱(re)工(gong)儀表(biao)、自動化系統(tong)、通信(xin)設置、宇航(hang)空(kong)間開發(fa)、家用(yong)電器、交通運(yun)輸工(gong)具(ju)中作為指(zhi)示(shi)燈(deng)、告示(shi)牌(pai)(pai)、警戒燈(deng)以及信(xin)息廣(guang)告、顯(xian)示(shi)牌(pai)(pai)等(deng)(deng)。隨著LED光(guang)(guang)色的不斷(duan)豐富,特別是白光(guang)(guang)LED技(ji)(ji)術的不斷(duan)成熟(shu),發(fa)光(guang)(guang)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)不斷(duan)提高.價格(ge)(ge)逐(zhu)漸降(jiang)低,使得LED正逐(zhu)步取代傳統(tong)光(guang)(guang)源(yuan),將作為新一代節(jie)能(neng)環保型綠(lv)色照(zhao)明燈(deng)而受(shou)到青睞。這類(lei)LED光(guang)(guang)源(yuan)主(zhu)要(yao)(yao)是基于(yu)藍(lan)光(guang)(guang)LED的白光(guang)(guang)LED固(gu)體新光(guang)(guang)源(yuan),一般應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)諸如(ru)應(ying)(ying)(ying)急照(zhao)明、裝飾照(zhao)明、家用(yong)照(zhao)明等(deng)(deng)領(ling)域(yu)oLED應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)照(zhao)明領(ling)域(yu),涉及材料(liao)器件研制、光(guang)(guang)學(xue)結構設計(ji)、封裝材料(liao)、電子電路、燈(deng)具(ju)開發(fa)、照(zhao)明效(xiao)(xiao)(xiao)果與視覺匹配等(deng)(deng)多(duo)學(xue)科交叉的高新科技(ji)(ji)領(ling)域(yu)。
由于LED產(chan)(chan)業(ye)不斷涌(yong)現新(xin)技(ji)術(shu)、新(xin)產(chan)(chan)品、新(xin)應用,呈(cheng)現出了朝陽(yang)工業(ye)的欣(xin)欣(xin)向(xiang)榮的景象,在(zai)本世紀的頭10年(nian)中(zhong),LED產(chan)(chan)業(ye)已(yi)經得到持續健康發展,制造(zao)廠商不斷朝高亮度(du)、全彩色技(ji)術(shu)方面擴(kuo)張投資,提升產(chan)(chan)能。我國(guo)(包括臺灣地區(qu)(qu)和香(xiang)港地區(qu)(qu))將成為 LED的主(zhu)要產(chan)(chan)地之一(yi),10年(nian)產(chan)(chan)值達到200多(duo)億元,超高亮度(du)LED以30%的速度(du)增長,而(er)傳統(tong)LED也(ye)會(hui)以5%一(yi)loo/o的速度(du)增長。
目前許多(duo)色別的(de)(de)LED都達(da)到了燭光(guang)級水平,隨著LED結構的(de)(de)改進,其(qi)發(fa)(fa)(fa)光(guang)效(xiao)率飛(fei)速提高。今后LED發(fa)(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)主流(liu)是照明光(guang)源,目前已開始在一些(xie)領域取(qu)代白(bai)熾燈,并會(hui)與(yu)其(qi)他(ta)光(guang)源互(hu)補、并存(cun),共同發(fa)(fa)(fa)展(zhan)。 光(guang)電(dian)子產(chan)業(ye)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)推(tui)動(dong)了LED應用領域的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan),相信(xin)隨著LED產(chan)業(ye)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan),會(hui)有更多(duo)的(de)(de)資金投向LED的(de)(de)研(yan)究和生產(chan),因此(ci)目前超高亮度(du)、藍光(guang)、綠光(guang)LED技術為少(shao)數廠商所壟(long)斷的(de)(de)局(ju)面將會(hui)被(bei)突破,預(yu)計產(chan)品成本會(hui)大(da)幅度(du)地下降,從而促(cu)進市(shi)場的(de)(de)再(zai)開發(fa)(fa)(fa)以及應用’的(de)(de)再(zai)拓展(zhan)。
可以(yi)相信,半(ban)導(dao)體(ti)發光技(ji)術會繼續(xu)沿(yan)著原來的軌道向前發展,由于半(ban)導(dao)體(ti)照明技(ji)術的 性和產品使用的廣泛(fan)(fan)性,已經被廣泛(fan)(fan)認為是 *具有發展潛(qian)力的高(gao)科技(ji)領域之一。半(ban)導(dao)體(ti)照明產業(ye)具有明顯的節(jie)能和環保效果,也(ye)被認為是一個戰略性的高(gao)技(ji)術產業(ye)。