半導(dǎo)體發(fā)光二極管燈具

隨著LED照明燈具的逐步發(fā)展，在亮化工程輔助照明等公共場(chǎng)合，LED照明燈具漸漸替代了一些傳統(tǒng)光源產(chǎn)品。2009年，LED燈具開始在發(fā)達(dá)國家進(jìn)入主照明普及。作為LED照明燈具的用途，LED市場(chǎng)發(fā)展分幾個(gè)階段。

第一階段，LED燈具替代接受階段。這一階段指的是LED燈具在發(fā)展初期，主要體現(xiàn)出其光效高(，壽命長的特點(diǎn)。因?yàn)槭蹆r(jià)高，所以在這一階段主要為商照市場(chǎng)?？蛻粲幸粋€(gè)接受的過程，首先是使用習(xí)慣和外觀上的過渡與接受。在與傳統(tǒng)光源一致的使用情況下，LED燈具體現(xiàn)出的節(jié)電，長壽等特點(diǎn)使得市場(chǎng)容易接受它的相對(duì)高價(jià)。尤其是在商用場(chǎng)合。各廠商拼的是質(zhì)量價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

第二階段，LED燈具實(shí)用新型階段。在上一階段的基礎(chǔ)上，市場(chǎng)對(duì)LED燈具產(chǎn)品有了一定的認(rèn)可和接受。LED燈具的環(huán)保，體積小，高可靠性等其他特性逐漸凸顯出來。由此而開發(fā)的一系列完全有別于傳統(tǒng)光源應(yīng)用的產(chǎn)品會(huì)大行其道。照明行業(yè)會(huì)出現(xiàn)更大更廣的一個(gè)發(fā)展空間。光源不再是僅僅起到照明作用，它的多變使得更貼切人們工作生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。各廠商拼的是設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

第三階段，LED燈具智能控制階段。隨著物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展，LED作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，也將搭上這趟高速列車，發(fā)揮出其高可控性特點(diǎn)。從家庭到辦公樓，從道路到隧道，從汽車到步行，從輔助照明到主照明，具備智能控制的LED照明燈具系統(tǒng)將給人類帶來更高等級(jí)的服務(wù)。

市面上常見的LED照明燈具類型主要有以下幾種產(chǎn)品類型：LED射燈、LED燈杯、LED燈座、LED燈頭、LED燈帶、LED燈管、LED燈具、LED燈條、LED軟燈條、LED燈串、LED燈泡、LED燈珠、LED燈芯、LED芯片、LED筒燈、LED蠟燭燈、LED星星燈、LED感應(yīng)燈、小功率LED燈、大功率LED燈、大功率LED節(jié)能燈、LED流星雨燈、LED空氣維生素凈化燈、LED聲控?zé)?、LED平板燈、LED觸摸燈、LED半導(dǎo)體照明、LED大功率天花燈、LED防爆燈、LED管屏、LED防爆防腐防塵燈、LED固態(tài)免維護(hù)防爆燈、LED日光燈透鏡、LED防爆投光燈、LED大功率燈、LED日光燈、LED電視、LED背光、LED車燈、LED補(bǔ)光燈、LED強(qiáng)光手電筒、LED投光燈、LED斗膽燈、LED玉米燈、LED埋地?zé)?、LED櫥柜燈、LED舞臺(tái)燈、LED商場(chǎng)燈、LED車床專用燈、LED牙燈、LED礦用架線機(jī)車燈、LED防爆平臺(tái)燈、LED隧道燈、其他LED分類產(chǎn)品。

(1) 顯示屏、交通訊號(hào)顯示光源的應(yīng)用。LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、雙色和單色顯示屏；交通信號(hào)燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED，采用LED 信號(hào)燈既節(jié)能，可靠性又高，故交通信號(hào)燈正在逐步更新?lián)Q代。

(2) 汽車工業(yè)上的應(yīng)用汽車用燈包含汽車內(nèi)部的儀表板、音響指示燈、開關(guān)的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側(cè)燈以及頭燈等。LED響應(yīng)速度快, 可以及早提醒司機(jī)剎車，減少汽車追尾事故。

(3) LED作為LCD背光源應(yīng)用。 壽命長、發(fā)光效率高、無干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn)， 已廣泛應(yīng)用于電子手表、手機(jī)、BP機(jī)、電子計(jì)算器和刷卡機(jī)上，隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化，LED背光源更具優(yōu)勢(shì)。

(4)LED照明光源替換傳統(tǒng)照明燈具。這種替換趨勢(shì)已經(jīng)開始涉及戶內(nèi)外，商業(yè)照明，道路工業(yè)照明等。

(5) 其它應(yīng)用如電子類產(chǎn)品如手機(jī)，數(shù)碼播放器，電腦，收音機(jī)等。例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時(shí)內(nèi)置的LED會(huì)閃爍發(fā)光。

當(dāng)前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題，在照明領(lǐng)域，LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢(shì)，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家圍繞LED的研制展開了激烈的技術(shù)競賽。美國從2000年起投資5億美元實(shí)施“國家半導(dǎo)體照明計(jì)劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動(dòng)類似的“彩虹計(jì)劃”。我國科技部在“863”計(jì)劃的支持下，2003年6月份首次提出發(fā)展半導(dǎo)體照明計(jì)劃。

半導(dǎo)體發(fā)光二極管燈具即LED（Light Emitting Diode）燈具，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件。它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。

PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢(shì)壘，當(dāng)加正向偏置電壓時(shí)勢(shì)壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U(kuò)散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會(huì)出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴(kuò)散，構(gòu)成對(duì)P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價(jià)帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時(shí)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。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查公司的報(bào)告，2010年全球LED照明市場(chǎng)超過57億美元。從2010年到2016年，全球LED照明的市場(chǎng)占有率將由7%增至40%以上，2020年LED照明市場(chǎng)的收入將接近650億歐元，占據(jù)全球照明市場(chǎng)60%的份額。中國LED產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)70年代。經(jīng)過30多年的發(fā)展，中國LED產(chǎn)業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動(dòng)下，形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚(yáng)州和石家莊七個(gè)國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集地。

中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好，外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長、照明應(yīng)用取得較大進(jìn)展。2007年中國LED應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過300億元，2010年全國LED行業(yè)產(chǎn)值達(dá)1260億元人民幣，已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品世界最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在形成。國內(nèi)在照明領(lǐng)域已經(jīng)形成一定特色，其中戶外照明發(fā)展最快，已有上百家LED路燈企業(yè)并建設(shè)了幾十條示范道路，但國內(nèi)在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落后。2011年LED普通照明產(chǎn)品的產(chǎn)值將達(dá)260億元人民幣。

2008年北京奧運(yùn)會(huì)對(duì)LED照明的集中展示讓人們對(duì)LED有了全新的認(rèn)識(shí)，有力推動(dòng)了中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，核心競爭力仍有待于進(jìn)一步提升。對(duì)國內(nèi)企業(yè)而言，壯大規(guī)模、提高產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是首要任務(wù)，提高未來取得大廠專利授權(quán)時(shí)的要價(jià)能力，或逐步通過研發(fā)突破核心專利。

首先要知道LED燈具的核心價(jià)值是什么，LED燈具主要的優(yōu)點(diǎn)是省電、壽命長、燈光顏色豐富、時(shí)尚。

一、成本。從成本的角度看，LED燈具的價(jià)格約為傳統(tǒng)燈具的3-10倍不等，如果每天用電時(shí)間在6個(gè)小時(shí)以上，用LED燈具是劃算的，預(yù)計(jì)1年左右時(shí)間就能省掉買燈的錢;如果一天用2-3個(gè)小時(shí)，那電費(fèi)是省不了多少的。

二、價(jià)值。當(dāng)然人一輩子不是所有的活動(dòng)只為了錢，追求時(shí)尚、接受新鮮事物也是一種生活態(tài)度。

三、質(zhì)量。在確定要購買LED燈具后，你就要看看自己需要什么樣質(zhì)量的LED燈具了。

四、售后服務(wù)。在購買前最好向代理商了解一下LED廠家對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)保期是多久，有些差的產(chǎn)品只保一年，那跟傳統(tǒng)節(jié)能燈的壽命差不多了，價(jià)格還貴，就不劃算了。

五、另外就是產(chǎn)品功能的選擇，像LED天花燈(也叫LED射燈)和LED格珊燈是聚光的產(chǎn)品，主要是用于突出展示局部的照明，根據(jù)光效的要求可以定做5度、15度、30度、60度等不同角度的透鏡;LED筒燈是泛光源的產(chǎn)品，主要以照明為主要功能;LED燈帶主要是輔助光效，相對(duì)普通T5燈管而言，他的優(yōu)勢(shì)除了省電還可以用在弧形的場(chǎng)所，如吊頂。

波長：光的色彩強(qiáng)弱變化，是可以通過數(shù)據(jù)來描述，這種數(shù)據(jù)叫波長。我們能見到的光的波長，范圍在380至780nm之間，單位：納米（nm）。

亮度：亮度是指物體明暗的程度，定義是單位面積的發(fā)光強(qiáng)度，單位：尼特（nit）。

光強(qiáng)：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和范圍內(nèi)發(fā)出的可見光輻射強(qiáng)弱的物理量，單位：燭光（cd）。

光通量：光源每秒鐘所發(fā)出的可見光量之總和，單位：流明（Lm）。

光效：光源發(fā)出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源節(jié)能的重要指標(biāo)，單位：每瓦流明（Lm/w）。

顯色性：光源對(duì)物體呈現(xiàn)的程度，也就是顏色的逼真程度，通常叫做"顯色指數(shù)"，單位：Ra。

色溫：光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射光色相同時(shí)，黑體的溫度稱為該光源的色溫，單位：開爾文（k）。

眩光：視野內(nèi)有亮度極高的物體或強(qiáng)烈的亮度對(duì)比，所造成的視覺不舒適稱為眩光，眩光是影響照明質(zhì)量的重要因素。

同步性：兩個(gè)或兩個(gè)以上LED燈在不規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常按程序設(shè)定的方式運(yùn)行，一般指內(nèi)控方式的LED燈，同步性是LED燈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)變化的基本要求。防護(hù)等級(jí)：IP防護(hù)等級(jí)是將燈具依其防塵、防濕氣之特性加以分級(jí)，由兩個(gè)數(shù)字所組成，第一個(gè)數(shù)字代表燈具防塵、防止外物侵人的等級(jí)（分0-6級(jí)），第二個(gè)數(shù)字代表燈具防濕氣、防水侵人的密封程度（分0-8級(jí)），數(shù)字越大表示其防護(hù)等級(jí)越高。

節(jié)能燈：energy saving lamp /compact fluorescent lamp (CFL)

電路圖：circuit diagram

保險(xiǎn)絲:fuse

電子整流器:electronic ballase

三基色:tri-phospor

鹵粉：halogen powder

混合粉：mixed powder

燈頭:base / cape

塑件:plastic parts/housing

功率:wattage /power

電壓:voltage/operating voltage

光通量:luminous flux

光效:luminous effeciency

壽命:life time /everlasting/lifespan

彩盒;giftbox

外包裝:outer packing

內(nèi)包裝:inner packing

頻率;frequency

閃頻:flicker

功率因素:power factor

色溫:color temperature

顯色指數(shù):color rendering index

鎳:nickel

螺旋:spiral

二極管:diode

電容：electronic capacitor

半導(dǎo)體發(fā)光二極管燈具優(yōu)點(diǎn)

高節(jié)能：節(jié)能能源無污染即為環(huán)保。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

壽命長：LED光源有人稱它為長壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬到10萬小時(shí)，比傳統(tǒng)光源壽命長10倍以上。

多變幻：LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級(jí)灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256×256×256=16777216種顏色，形成不同光色的組合變化多端，實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。

利環(huán)保：環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，冷光源，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。

高新尖：與傳統(tǒng)光源單調(diào)的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程，無限升級(jí)，靈活多變的特點(diǎn)。

半導(dǎo)體發(fā)光二極管燈具優(yōu)劣

LED市場(chǎng)價(jià)格廝殺惡性競爭，大批不合格產(chǎn)品的上市已經(jīng)違背了LED節(jié)能、長壽命、環(huán)保等真正的價(jià)值，如何區(qū)分LED燈具的優(yōu)劣，應(yīng)從以下幾方面著手：

一、看整體“燈具的功率因數(shù)”：功率因數(shù)低，說明使用的驅(qū)動(dòng)電源、電路設(shè)計(jì)不好，會(huì)大大降低燈具的使用壽命，功率因數(shù)低，使用再好燈珠的燈具壽命也不會(huì)長。

二、看“燈具散熱條件--材料、結(jié)構(gòu)”：LED燈具散熱也是非常重要的，同樣功率因數(shù)的燈具和同品質(zhì)的燈珠，如果散熱條件不好，燈珠在高溫下工作，光衰會(huì)很大，燈具壽命會(huì)減少。

三、看“燈珠品質(zhì)”：燈珠品質(zhì)決定于芯片品質(zhì)和封裝技術(shù)。

四、看燈具使用的驅(qū)動(dòng)電源，電源的使用壽命相對(duì)燈具的其他部分來說，壽命要短很多，電源的壽命影響燈具的整體壽命，燈珠的理論壽命在5-10萬小時(shí)，而電源的壽命在0.2-3萬小時(shí)，電源的設(shè)計(jì)與材料選擇會(huì)決定電源的使用壽命。

五、看光效：同樣的燈珠功率，光效越高，亮度越高，同樣的照明亮度，耗電越小，越節(jié)能。

六、看電源效率，電源效率越高越好，越高，說明電源本身的功耗越小，輸出的功率越大。

七、看是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)，我國LED燈具安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，請(qǐng)按國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)選擇LED燈具。

1) 能量分辨率最佳 ；

2) γ射線探測(cè)效率較高，可與閃爍探測(cè)器相比。

常用半導(dǎo)體探測(cè)器有：

(1) P-N結(jié)型半導(dǎo)體探測(cè)器；

(2) 鋰漂移型半導(dǎo)體探測(cè)器；

(3) 高純鍺半導(dǎo)體探測(cè)器；