红外智能led灯研发

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1、红外智能LED灯的研发项目可行性报告二O一二年六月一、立项的背景与意义照明是我们生活中不可或缺的一部分，电灯的发明带领着我们人类走向了光明的时代。在生活质量、能源利用率和环境保护日益受到重视的年代如何推广高效照明器具，逐步替代传统的低效照明光源是目前急待解决的一个问题。我国也出台《“中国绿色照明工程”实施方案》，意在建立优质高效、安全可靠的环境和改善人们生活质量、提高工作效率、保护人民身心健康的照明环境，以满足国民经济各部门和人民群众日益增长的对照明质量、照明环境和减少环境污染的需要。材料上的飞速发展

2、更是为高效照明灯的出现提供了前提，如半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿LED的问世让白光LED成为可能。这场技术上的革命可能取代白炽灯和荧光灯为我们人类带来更高效，更节能的照明系统，因此这种“绿色照明”也被称为21世纪新能源。1907年，HenryJosephRound第一次从一块碳化硅观察到电致发光现象。20世纪60年代末，人们在砷化镓基体上使用磷化物发明了第一个可见红光的LED。LED是LightEmittingDiode的缩写，中文译为发光二极管。顾名思义，这是一种会发光的半导体组件，且具有二极管的

3、电子特性。LED采用固体半导体芯片作为发光材料，当LED两端加上正向电压，半导体中的少数截流子和多数截流子发生复合，然后以光子的形式发出能量。光的波长也就是光的颜色，是由形成P一N结的材料决定的。LED灯技术的发展在发达国家率先引起了这场绿色照明的革命并取得了一定的成果。如美国联合产业界、大学和国家重点实验室的力量，启动了名为“下一代照明计划（NGLI）”加速半导体照明技术的发展和应用。不仅如此，美国能源部预测，到2010年将会有55%的白炽灯和荧光灯被半导体替代，巨大的市场空间也推动着白光LED灯的

4、发展。欧盟的彩虹计划也已于2000年7月启动，其计划是通过欧洲共同体的补助金来推广超高亮白光LED的应用。日本也已经提出了21世纪照明计划，此项计划由日本新能源和新兴工业技术开发组织与金属研究开发中心联合执行，由日本通产省提供资助，主要研究内容分为化合物半导体材料特性与发光结构、化合物半导体外延衬底、化合物半导体外延生长、荧光粉及照明灯具、制定半导体照明灯具国家标准五个部分，努力达到增长使用寿命，提高能源利用率和减少二氧化碳排放的目的。我国照明市场规模庞大，产品以白炽灯、荧光灯等传统光源灯具为主。按灯

5、具的销售数量来看，LED照明灯具在通用照明市场的份额还不到1%，还远未成为主流的照明灯具产品。我国LED照明应用除路灯、隧道灯等方面应用较多外，整体来看，应用落后于欧美、日本等主要照明市场，应用市场还需要扶持和推进。此外，与市场的需求相比，在标准和规范的具体实施方面仍然不足，已经对LED照明应用的推广造成了障碍。根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的调查，2010年我国LED照明灯具在目前主要的灯具类中都有应用，包括LED射灯、筒灯、球泡灯、直管灯、平面灯、路灯、隧道灯等，其中数量最大的是替代白炽灯和

6、节能灯的球泡灯，占到41%;其次是射灯和筒灯,分别占到28%和12%。从初步统计的结果来看，2011年的产品结构与2010年相比有所变化，LED球泡灯的比例进一步提升到46%，射灯、筒灯所占的份额有所降低，直管灯的比例有较大的提升。从LED在相对应灯具市场的渗透率来看，路灯和隧道灯的市场渗透率要明显高于LED室内照明灯具，都在5%左右，而LED室内照明灯具均未超过1%。2011年各类LED照明灯具的市场渗透率都有所提升，户外照明在5%以上，但室内照明灯具仍然未超过1%。整体来看，2010年LED照明灯

7、具的市场份额为0.4%；2011年预计达到1%左右。我国作为一个人口大国，如何解决好能源高效利用，减少环境污染问题不仅仅只关系到本国的利益，甚至与他国利益紧密相连。与我们邻国日本相比，我国灯的数量是日本的4.7倍，使用电力却是日本的5.9倍，而灯的平均发光效率只是日本的1/3。面对我国如此低的能源利用率，绿色照明的研究的任务更是迫在眉睫。白光LED的成功研制，以其节能，环保，高效及长久寿命等特点，将会得到广泛的应用。与白炽灯相比，白光LED照明可节能80%～90%，与荧光灯相比较可节省50%的电能；寿

8、命可达8～10万小时，是白炽灯的20～30倍，是荧光灯的10倍，这些都是很惊人的数据。而我国照明用电占总用电量10%～12%左右，白光LED灯在我国的普及一定会扭转和缓解我国能源过度浪费和环境污染等问题。鉴于半导体照明的众多优点，很多国家都投入了大量的人力物力来研究，研究涉及到材料、器件结构、光学设计、封装工艺、电源电路、灯具使用、照明效果与视觉匹配等多技术领域。虽然我国在LED灯技术的研究与应用方面取得了重要进展，但是在技术方面还是存在着一定的缺陷。例