大功率与高光通量LED及其应用

     一、LED的发展史和应用潜力LED从诞生至今以每10年亮度提高30倍，价格下降10倍的“Haitz”定律快速发展。高亮度白光LED目前实验室里已经达到100lm/W的水平，50lm/W的大功率白光LED也已进入商业化。在单色光方面，红光、黄光、蓝光、绿光的光效也不断被刷新记录，LED作为新型光源应用范围越来越广,也逐渐引起了更多人的关注和期望。目前LED应用呈多元化分布在各个行业，包括指示、显示、背光、LED照明等。照明则是LED诸多应用中最有潜力的行业，随着LED光效的不断提高和成本的不断降低，其在整个照明领域占有的市场也会日益扩大。

    继美国的“下一代照明计划”，日本的“21世纪照明计划”，欧盟的“彩虹计划”和韩国的“固态照明计划”后，2003年我国成立国家半导体照明工程小组，旨在整合资源、快速推进LED进入照明市场。据中国工程院陈良惠院士预测，我国在2005～2015年间，半导体照明可累计节能4000亿度电，为用户节约2600亿元的电费支出，创造1500亿元产值，解决100万人口的就业。届时，半导体照明每年节约的电能将超过“巨无霸”——三峡电站的全年发电量!在能源日益短缺的背景下，利用LED的节能特点，发展LED照明正是对政府提出的建设节约型社会的积极响应。

    二、大功率LED特点及与其他光源比较LED被称为“绿色光源”当之无愧。在照明行业中，将其与传统光源比较分析，某些方面表现出难以替代的优点：LED作为光源用于照明具有以下优点：

    1、耗电量低：光效为75lm/W的LED较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%;

    2、寿命长：产品寿命长达5万小时，24小时连续点亮可用7年;

    3、亮度和色彩的动态控制容易：可实现亮度连续可调，色彩纯度高，可实现色彩动态变换[LED灯条]和数字化遥控控制;

    4、外形尺寸灵活：可实现与建筑的有机融合，达到只见光不见灯的效果;

    5、环保：无有害金属汞，无红外和紫外线辐射;

    6、颜色：鲜艳饱和、纯正，无需滤光镜，可用红绿蓝三色元素调成各种不同的颜色，可实现多变、逐变、混光效果，显色效果极佳。集这么多优点于一身，更让我们感受到大力推广使用LED是一项很有价值的工作。但是LED与其他光源比较也有不足的方面，比如在白光照明中显色性偏低。目前用黄色荧光粉和蓝光产生的白光LED，其显色性指数约为80。作为一般照明还可以，但对于一些色彩分辨要求高的场所就显得不足。虽然通过增加适当红色荧光粉等方法，可以使显色指数提高到90或者更高，但是与白炽灯的99相比较还是有一定差距，而且其效率会受到影响。

    通过RGB混色处理也可以提高显色性，但是在技术在普及应用上还需要做更多工作，因此显色性方面，LED还需要作提升。至于价格过高、一次性投入较大，其实从综合成本考虑，很多场合使用LED还是节约了大量成本。但大功率LED在寿命上有很大的优势，从白炽灯和荧光灯在很多技术方面提升的空间已经很小了。