新型发光二极管可望进入普通家庭

　　LED信号灯较传统信号灯有着明显的优势：

　　一是由于LED发出的光束是向前的并具有一定发散角，这样就可以不必像白炽灯需要加装反光碗。而且LED本身发出的是色光，这样就不需要由有色配光镜来滤光，从而解决了假显示和配光镜颜色漂移问题，提高光利用率。

　　二是工作寿命长，为5～10年，维修保养费用低。而传统信号灯每年需要更换3至4次，维修保养费用高。当然5～10年的寿命是一个理论数据，是根据LED单管10万小时的寿命来计算，但实际上LED信号灯由于工作环境恶劣，日晒雨淋、严寒酷暑，对LED寿命必然会有影响。从早期安装使用的 LED信号灯目前使用情况来看，较早安装的LED信号灯使用都在四年以上。 

　　三是功耗小，一般约仅为白炽灯光源信号灯的10%～20%。这一点是符合国家的相关能源政策。 

　　四是由于单个LED仅为整个信号灯灯盘中的特殊的一个发光单元，只要信号灯线路板设计合理，即使个别LED烧毁，也不会影响别的LED发光单元，从而影响信号灯整体效果。

　　此外，随着经济社会的高速发展，人民消费水平和消费观念的变化，发展半导体照明可以改善生活环境，提高生活质量，有利于小康社会的建设。半导体照明色彩丰富的特点，可以满足人们对服装、装饰、手机等时尚的需求，如中国手机用户已超过3.5亿，手机已成为一种消费时尚，LED用在手机背光源，可以显现蓝光和白光，目前彩屏手机主要使用白光LED做背光，许多新款手机都已广泛使用。而且随着可摄像手机的市场推广，需要更多的白光LED用作摄像机的闪光灯。发展半导体照明光源对节约能源、减少污染、保护环境，带动新型制造业的发展，促进国民经济的可持续性发展具有巨大的推动作用。国家半导体照明工程目标抓住照明产业革命的历史机遇，瞄准成熟的低成本产业化技术，以近期解决市场应用和产品的性价比，中远期培育新兴的大功率白光通用照明产业为目标，从形成一个完成产业链的角度出发，体现政府引导、企业主体、市场化运作的原则，以应用促发展，解决产业化的关键技术和原创性核心技术，形成一批专利、培育一批企业、建设一批基地，形成有自主知识产权的标准体系，最终发展成为具有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业。

　　但是LED信号灯本身也存在三个特殊的缺点：

　　一是如前面所讲的因温度升高而产生的光强衰减。 

　　二是LED实际是个半导体PN结，其正向导通电压虽然都在一个范围内，但各不相同，这种情况导致部分LED不能工作在正常工作点上。 

　　三是LED价格较之于白炽灯价格要贵几倍。

　　进入上世纪九十年代以来，随着半导体科学技术的发展，宽禁带氮化镓、碳化硅等材料的生长技术和器件制造技术的突破和改善，超高亮度的蓝绿色发光二极管随之出现。蓝光二极管的出现，不仅仅只是丰富了色彩，有了红橙黄绿青蓝紫全彩，更重要的意义是出现了白色光——半导体灯。

　　GaN蓝光LED的实用化和商品化，使照明技术面临一场新的革命。由GaN蓝光LED发展为白光照明灯，目前有两个途径。一是由多个超高亮度红蓝绿三基色LED组成像素灯，这样不仅可发出几十到几百烛光的白色照明光源，而且可以发出波长连续可调的各色光。如目前已有一种T6封装的LED全色光源在市场出售，它由四块芯片组成，一红一绿二蓝，用6根引脚分别寻址。其中两根中心引脚公用，每一芯片各一根引脚。发射的颜色根据加到每块芯片上的不同功率控制而改变。产生白光主要是控制加大电流通过蓝色LED，小电流通过红色和绿色LED而获得。第二种方法更为简便实用，也可能是以后应用的主要技术途径，即使用蓝色LED与荧光物质组合而成。荧光物质在蓝光照射下，产生并发射橙黄色光，利用蓝光和橙黄色光混合而得到白光。

　　目前，世界上生产蓝光二极管的半导体公司纷纷和老牌灯泡制造商结盟，抢占这个可以说是未来最大的照明市场。譬如美国惠普公司联合了日本日亚和德国西门子；美国克雷公司、德国西门子又和奥斯林联合；美国EMCORE公司和通用公司联合等。请注意德国奥斯林和美国通用电气公司都是世界三大灯泡制造商之一。因此，目前半导体照明灯已对传统的白炽灯发起了挑战。 

　　半导体灯小巧、可靠、寿命长、低压、省电、节能等占尽了优点。普通灯泡只能用1000小时，GaN白光LED灯可用10万小时，可以说人的一生从建房开始装上就不用再更换了！而且半导体灯消耗的电能只有白炽灯的10％～20％。目前最大的问题是价格还太贵，2cd的白光发光二极管定价在0．95美元。但是价格只是时间问题，从IC的发展及其降价规律就可预言，半导体灯达到普通人家乐于接受的价格已经为期不远了！ 　

　　因此，专家认为这是跨世纪的值得关注的电子革命大事，它既是科技专家争先抢占的高新技术领域的制高点，又是企业家获得巨大利润的战场。

　　不久前在天津召开的“2007中国半导体照明产业投资高峰论坛”上，专家认为，面对全球能源危机和环保压力，半导体照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径，预计到2010年将超过荧光灯，有望进入占全球电力消耗15％－20％的普通照明领域，节能的效果将更加显著。   

　　国家半导体照明工程研发及产业联盟主席范玉钵说，作为第三代光源，在同样亮度下，半导体灯具用电量仅为白炽灯的十分之一，而使用寿命延长了100倍，且不会在生产和使用中产生对外界的污染。

　　据估算，我国照明用电约占总电量的12％，2010年我国总发电量将达到30000亿度，假如到那时半导体照明进入三分之一的照明市场，就可节电30％，即年节电1000亿度，至少相当于一个三峡工程的发电量。

　　专家说，在节能减排形势日趋严重的今天，半导体照明产业在我国正面临难得的发展机遇。我国是世界上第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国，而且半导体照明已初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装到集成应用的比较完整的产业链，尤其是封装已在国际市场上占有相当大的份额。

　　我国此前已经启动了“国家半导体照明工程”，并在上海、大连、南昌、厦门和深圳等城市设立了半导体照明产业化基地。   

　　范玉钵说，在半导体照明高端技术领域培育自主知识产权是当务之急。从产业及组织治理角度看，目前我国半导体产业面临着研发力量分散、整体技术实力不强、低水平重复建设、企业规模小、上中下游产业配套与联合攻关不够等问题，应该充分整合利用现有资源，加强自主创新，提升我国半导体照明产业的国际竞争力。

编辑：中国照明网 叶子