半导体照明(江西)第七组.ppt

内容提纲： LED半导体照明的定义及产品特点和优势 LED半导体照明的发展情况及前景 江西省LED半导体照明的发展情况 一、LED半导体照明的定义 LED是英文Light Emitting Diode,即发光二极管，是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生光。LED可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。 第四代光源 特点 半导体照明具有传统照明无可比拟的优越性。 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%； 寿命长：产品寿命长达5万小时，24小时连续点亮可用7年 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； 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； 环保：无有害金属汞，无红外和紫外线辐射； 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。 二、LED半导体照明的发展历史 从全球来看，半导体照明产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。随着市场的快速发展，美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产，加快抢占市场份额。2009年全球LED封装厂商营业收入合达到80.5亿美元，相较2008年成长5%。 1965年世界上的第一只商用化LED诞生，用锗制成，单价45美元，为红光LED，发光效率0.1lm/w 1968年利用半导体搀杂工艺使GaAsP（磷砷化镓）材料的LED的发光效率达到1lm/w, 并且能够发出红光、橙光和黄光 1971年出现GaP材料的绿光LED，发光效率也达到1 lm/w 80年代，重大技术突破，开发出AlGaAs材料的LED，发光效率达到 10 lm/w 1990年到2001年，AlInGaP的高亮度LED成熟，发光效率达到 40—50 lm/w 1990年基于SiC材料的蓝光LED出现，发光效率为0.04 lm/w 90年代中期出现以蓝宝石为衬底的GaN蓝光LED，到目前仍然为该技术 GaN半导体材料特点 宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度（2.3—6.2eV)，可以覆盖红、黄、绿、蓝、紫和紫外光谱范围 ，是到目前为止其它任何半导体材料都无法达到的 高频特性，可以达到300G Hz（硅为10G，砷化镓为80G） 高温特性，在300℃正常工作（非常适用于航天、军事和其它高温环境） 耐酸、耐碱、耐腐蚀（可用于恶劣环境） 高压特性（耐冲击，可靠性高） 大功率（对通讯设备是非常渴望的） 发展前景 正是由于这些特点,半导体照明被各国公认为最有发展前景的高效照明产业,被称作继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命,代表世界照明工业的未来发展方向,不仅是当前应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展的重要突破口,也是催生新技术革命、培育新兴产业、促进节能减排、应对全球气候变化的重要途径。从长远发展看,世界照明工业正在转型,许多国家提出淘汰白炽灯、推广节能灯计划,将半导体照明节能产业作为未来新的经济增长点。 各国的发展状况 美国国家半导体照明计划 美国能源部设立的“国家半导体照明研究计划”(National research program on semiconductor lighting)被列入国家“能源法案”，由国家能源部资助，国防先进研究计划总署（DARPA）和光电工业发展协会联合（OIDA）执行，共有12个国家重点实验室、公司和大学参加，美国采取各种激励措施加强大学、企业、国家实验室的合作关系。 从2000年起国家投资5亿美元 目的是为了使美国在未来照明光源市场竞争中，领先于日本、欧洲及韩国等竞争者。计划的时间节点是，2002年20lm/w，2007年75lm/w，2012年150lm/w。预计到2010年，55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯取代;到2025年，固态照明光源的使用将使照明用电减少一半，每年节电额达350亿美元 日本“21世纪照明计划” 日本21世纪照明计划是由日本金属研发中心（The Japan Research and Development Center of Metals）和新能源产业技术综合开发机构（NEDO）发起和组织的为期5年的一个国家计划。 目标旨在通过使用长寿命、更薄更轻的GaN高效蓝光和紫外LED技术使得照明的能量效率提高为传统荧光灯的两倍（即降低传统照明的能量消耗），减少CO2的产生。整个计划的财政预算为60亿日元。 到2010年实现LED的发光效率达到120lm/w。 08年4月日本政府呼吁力争到2012年为止，全面实现由白炽灯向荧光灯的转换。 欧盟的“彩虹计