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半导体照明与LED产业

2013-06-19 11:56
林契于宸
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  (2)半导体LED光源的特点

  ①发光效率高。目前,LED灯的发光效率已经远远大于白炽灯,并接近荧光灯,有的已经超过荧光灯。这就是说,在获得同样照明的情况下,使用LED灯可以节约大量电能。

  ②寿命长。LED的平均寿命在5~10万小时。比目前所有照明光源的寿命都长。

  ③单色性好。LED所发出的光基本上是单色的,或者说颜色比较纯。而且有红、绿、蓝三种颜色的LED。因此在一些需要彩色照明的场所使用起来非常方便。

  ④响应速度快。白炽灯的响应时间为毫秒级,荧光灯的响应时间很长(从电源开启到完全点亮往往需要十几秒乃至1分多钟)。而LED灯的响应时间为纳秒级,一开即亮。且可频繁开启与关闭而不损坏。

  ⑤使用低压直流电源。使用低压直流电既有安全的一面,但也给LED灯的使用增加了一个电源变换环节,因为我国的市电都是220V交流电。

  ⑥抗震性强。LED是全固态器件,更无真空玻璃外壳,所以抗震、抗冲击。

  ⑦环保。荧光灯和节能灯大都含有有毒汞(Hg)元素。在LED中不含汞元素。

  ⑧芯片体积非常小。LED芯片尺寸一般不到1mm2,这使得LED能够得到广泛的应用。如手机、数码产品显示器的背光源,全彩显示屏等等。

  ⑨价格贵。目前LED的价格比较昂贵,尤其是超高亮度LED。这是影响半导体照明推广的重要原因之一。

  (3)半导体LED的应用

  从理论上讲,作为一种新光源,LED几乎可以应用在所有照明领域。而且由于LED具有上述一些特点,它的实际应用领域比一般传统光源更宽泛。概况起来主要有如下几方面:

  ①信息显示。LED一诞生就被应用到各种电器运行状态的指示。时至今日,该领域仍有相当大的市场。特别是,随着高亮度和超高亮度和大功率产品的出现,LED在广告屏、交通信号指示、户内外大型全彩显示屏等方面的应用不断增加。有人估计,该市场约有几十亿乃至近百亿元的市场。

  ②液晶显示屏的背光源。液晶本身是不发光的,各种液晶显示屏必须要有背光源。高亮度白光LED已经广泛用作为手机、MP3、数码相机等小型电子产品的显示屏背光源,并且开始应用到笔记本电脑显示屏的背光源。现在,许多电视机厂商已经在大尺寸的彩色电视机液晶显示屏上采用LED作为背光源。晶能(南昌)公司的大厅内就有一台用硅衬底GaN基LED做背光源的大屏幕彩电。各种背光源是目前LED最大的应用市场,估计有逾百亿元的市场。

  ③半导体照明。半导体照明领域非常宽泛,它包括:景观照明、装饰照明、便携照明、安全照明(如矿灯、应急灯等)、车用照明(指示灯、照明灯等)、特种照明(军用灯、医用灯、农用灯等)等。显然,最大的照明领域乃是人们工作、学习、生活、居住等场所的普通照明和城市的道路照明。虽然,目前LED灯还未正式进入普通照明市场,但可以预言,在近几年或十几年内,半导体照明一定会逐步进入的,其潜在的市场是非常巨大的,预计可达上千亿元的市场前景。

  目前,LED照明灯推广使用还比较困难,其原因除了LED灯产品少、售价比较高以外,人们对LED灯及其使用了解甚少也很有关系。

  2.半导体照明产业及其经济社会影响

  半导体照明产业是一个新兴的高科技产业。比较完整的半导体照明产业链由上游、中游、下游和应用企业等四部分组成。

  上游企业是指LED发光材料(常称为外延片)的生产企业。外延片是一种人工生长的层状薄膜晶体材料。用于制造LED外延片的材料主要有GaN、GaAs等化合物以及以它们为基础的掺杂化合物。

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