led照明优势及难题

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1、LED照明的优势及难题新型高效光源，特别是白色光源（适用于一般照明）的发展对于大幅度降低照明用电量具有很重要的作用，因为它可以降低电能消耗增长速度，进而减少新增电网容量的费用，降低能源消耗以及减少向大气中排放的温室气体及其他污染物。LED，特别是白色光LED，因其与传统光源相比所具有的理论以及现实的优越性，受到广大专业人士的青睐。它的出现也为照明界开拓出了一个全新的技术领域，并为照明节能设计提供了更多的选择。笔者将就LED的性能、现状等作简要的介绍和分析。LED的优势正如上文所述，作为一种冷光源，LED具有很多传统光源所不能比拟的优势：（1）不需要充气，不使用

2、玻璃外壳，抗冲击性好，抗震性好，不易破碎，便于运输。（2）灯源单元较小，使得布灯更为灵活，而且能够更好地实现夜景照明中“只见灯光不见光源”的效果。（3）能够较好地控制发光光谱组成，从而能够很好地用于博物馆以及展览馆中的局部或重点照明。（4）理论上具有与传统光源相比更高的发光效率，理论上LED的发光效率大于200ｌｍ/Ｗ，从而具有相当巨大的节能潜力。（5）寿命更长，实验室寿命可达100000h，开关次数大于100000次，并且启动速度非常快。（6）可以通过控制半导体发光层半导体材料的禁止带幅的大小，从而发出各种颜色的光线，且彩度更高。（7）光源中不添加汞，有利于

3、保护环境，可以回收利用。（8）LED发光具有很强的方向性，从而可以更好地控制光线，提高系统的照明效率。（9）使用低压直流电，具有负载小、干扰弱、安全的优点。（10）发出的光无紫外线，有利于人体的健康，且不吸引蚊虫。与传统光源相比，LED特别是白光LED在一般照明领域中的优势和节能潜力，使它日益受到政府部门及相关专业人员的关注，也成为了当前半导体研究领域以及照明产业中的热点。继美国发起了ＬＥＤ研究、开发项目后，欧洲、韩国、日本也都纷纷制定了政府资助的研究计划以支持半导体照明产业的迅速发展。正是在各国政府的支持以及巨大的市场潜力引导下，各大照明企业也纷纷投入巨大的

4、财力和研究力量，以期在这个新兴市场上获得先机。也正是由于这种竞争，才促使半导体照明业取得了迅猛发展和突破：Ｃｒｅｅ公司开发出发光效能为80ｌｍ/Ｗ的白色LED，Ｌａｍｉｎａ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ公司也封装出额定光通为120lm的当前最紧凑的ＲＧＢ型LED光源……一系列技术上的突破向我们预示着一个新的照明时代的到来。但是作为一个新兴的技术领域，半导体照明行业还处于一个快速发展阶段，科技进步令我们感到欣喜，但是我们还要意识到无论是技术环节还是行业的规章制度，与传统的光源相比，都还不成熟不健全。要真正实现用LED代替传统光源还有一段很长的路要走，还有很多技术难题需要解决

5、。LED应用技术难题理论上LED的发光效能可以高达200ｌｍ/Ｗ以上，而现有的白光LED则只有85ｌｍ/Ｗ左右，与节能型荧光灯相比还有一定差距，而且其价格与传统光源相比也有很大的劣势。因此如何尽快把LED的优势真正发挥出来也就成为现在相关从业人员所必须要面对的技术难题。而要真正开拓出一个全新的半导体照明时代，我们还要从以下几个方面努力攻克技术难题以及进一步规范半导体照明市场。1、LED芯片芯片是LED的核心，它的内部量子效率的高低直接影响到LED的发光效能，非辐射复合率则决定着芯片产热的大小。可以说只有制造出具有良好质量的LED芯片，才可能有性能优越的LED光

6、源。为了能够尽量提高内部量子效率以及减少无辐射复合率，主要从两个方面来改善芯片质量，也就是选择合理的芯片结构和控制芯片的密度。LED芯片的结构有单异质结构、双异质结构以及量子阱结构等，它对发光效率具有很大的影响。目前使用最为广泛且最有效率的芯片结构为多量子阱结构，对于LED而言，外延片与衬底的晶格常数以及热涨系数是否匹配、外延片制备工艺等都会直接影响晶格的密度。这些可能在某些条件下，特别是对于Ⅲ－氮的发光可能有利，但是就大部分情况而言，因为这些的存在，会缩短芯片的连续工作寿命，减少载流子密度进而降低发光输出，以及可能成为无辐射复合中心。因此如何选择合理的芯片结

7、构，了解晶格对ＬＥＤ芯片发光的影响机理从而更好地控制不利的产生，也就成为了当前我们所必须面对的重要课题之一。2）、封装与散热LED的封装必须要处理好：应该尽量减少光线在LED内部全反射，增加衬底基板反射率，从而使尽量多的光线能够透射出来，提高LED的外部量子效率，也就是增加LED的发光效能。现有技术包括衬底剥离技术（Ｌｉｆｔ－ｏｆｆ）、Ｆｌｉｐ－Ｃｈｉｐ技术等。还应该选择新型的封装材料，以减少因为紫外线照射而引起的封装材料发黄等带来的颜色变化。LED的散热问题是影响LED驱动电流提升的一个重要因素。根据下列公式：ＴJ＝TA+PD（θJ-P+θP-A）=TA+P

8、DθJ-A其中，ＴJ——ｐ－ｎ结处的温