一、LED的定义 LED Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写。广泛见于日常生活中，如家用电器的指示灯，汽车后防雾灯等。LED的最显著特点是使用寿命长，光电转换效能高。 LED模块 LED排列成矩阵或笔段，预制成标准大小的模块。常用的有8X8点阵模块（单有64×1只或双基有64×2只发光二极管），8字七段数码模块。 LED集束管 为提高亮度, 增加视距，将两只以上至数十只LED集成封装成一只集束管，作为一个象素。这种LED集束管主要用于制作户外屏。又称为像素筒。LED显示屏 将LED模块或集束管按照实际需要大小拼装排列成矩阵，配以专用显示电路，直流稳压电源，软件， 框架及外装饰等，即构成一台LED显示屏。二、白光ＬＥＤ和照明新光源 上个世纪６０年代，科技工作者利用半导体ＰＮ结发光的原理，研制成了ＬＥＤ发光二极管。当时研制的ＬＥＤ，所用的材料是ＧａＡＳＰ，其发光颜为红。经过近３０年的发展，现在大家十分熟悉的ＬＥＤ，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种光。然而照明需用的白光ＬＥＤ仅在近年才发展起来，这里向读者介绍有关照明用白光ＬＥＤ。 １． 可见光的光谱和ＬＥＤ白光的关系。 众所周之，可见光光谱的波长范围为３８０ｎｍ～７６０ｎｍ，是人眼可感受到的七光——红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但这七种颜的光都各自是一种单光。例如ＬＥＤ发的红光的峰值波长为５６５ｎｍ。在可见光的光谱中是没有白光的，因为白光不是单光，而是由多种单光合成的复合光，正如太阳光是由七种单光合成的白光，而彩电视机中的白光也是由三基黄、绿、蓝合成。由此可见，要使ＬＥＤ发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的ＬＥＤ，在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（蓝光＋黄光）或三波长发光（蓝光＋绿光＋红光）的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝光，所以摄取蓝光已成为制造白光的关键技术，即当前各大ＬＥＤ制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家，所以白光ＬＥＤ的推广应用，尤其是高亮度白光ＬＥＤ在我国的推广还有一个过程。 ２． 白光ＬＥＤ的工艺结构和白光源。 对于一般照明，在工艺结构上，白光ＬＥＤ通常采用两种方法形成，第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光；第二种是多种单光混合方法。这两种方法都已能成功产生白光器件。第一种方法产生白光的系统如图１所示，图中ＬＥＤ ＧａＭ芯片发蓝光（λｐ＝４６５ｎｍ），它和ＹＡＧ（钇铝石榴石）荧光粉封装在一起，当荧光粉受蓝光激发后发出黄光，结果，蓝光和黄光混合形成白光（构成ＬＥＤ的结构如图２所示）。第二种方法采用不同光的芯片封装在一起，通过各光混合而产生白光。 ３．白光ＬＥＤ灯照明新光源的应用前景。 为了说明白光ＬＥＤ的特点，先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯，其光效为１２～２４流明／瓦；荧光灯和ＨＩＤ灯的光效为５０～１２０流明／瓦。对白光ＬＥＤ：在１９９８年，白光ＬＥＤ的光效只有５流明／瓦，到了１９９９年已达到１５流明／瓦，这一指标与一般家用白炽灯相近，而在２０００年时，白光ＬＥＤ的光效已达２５流明／瓦，这一指标与卤钨灯相近。有公司预测，到２００５年，ＬＥＤ的光效可达５０流明／瓦，到２０１５年时，ＬＥＤ的光效可望达到１５０～２００流明／瓦。那时的白光ＬＥＤ的工作电流便可达安培级。由此可见开发白光ＬＥＤ作家用照明光源，将成可能的现实。 普通照明用的白炽灯和卤钨灯虽价格便宜，但光效低（灯的热效应白白耗电），寿命短，维护工作量大，但若用白光ＬＥＤ作照明，不仅光效高，而且寿命长（连续工作时间１００００小时以上），几乎无需维护。目前，德国Ｈｅｌｌａ公司利用白光ＬＥＤ开发了飞机阅读灯；澳大利亚首都堪培拉的一条街道已用了白光ＬＥＤ作路灯照明；我国的城市交通管理灯也正用白光ＬＥＤ取代早期的交通秩序指示灯。可以预见不久的将来，白光ＬＥＤ定会进入家庭取代现有的照明灯。三、LED产品的应用自从1968年第一批发光二极管开始进入市场，至今已有三十多年，随着新材料的开发和工艺的改进，发光二极管趋于高亮度化、全化，在氮化镓基底的蓝发光二极管出现后，更是扩展了其应用领域，包括：大屏幕彩显示、照明灯具、激光器、多媒体显像、LCD背景光源、探测器、交通信号灯、仪器仪表、光纤通讯、卫星通讯、海洋光通讯、图形识别等等，但目前还主要是作为照明和显示用。照明用途：（一）、白光LED灯的应用 白光LED与一般照明设备比较，除了省电外还有寿命长、不发热等优点，对于废弃物的回收问题，也比现行日光灯少，可说是既安全又环保，目前尚未成熟的只剩价格因素，所以各界对白光LED寄以厚望，有"绿照明光源"之称。未来应用领域也非常广泛，如小型手电筒照明、LCD背光源(汽车、音响仪表板、手机背光板)、交通信号灯、室内照明等。表一：白光LED市场与预测 单位：百万美元 年份 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 汽车用 | 10 | 13 | 18 | 23 | 31 | 41 | 电脑用 | 13 | 16 | 21 | 28 | 37 | 49 | 民用 | 19 | 24 | 32 | 42 | 55 | 73 | 工业用 | 6 | 8 | 11 | 14 | 18 | 24 | 军事/天文用 | 6 | 7 | 9 | 12 | 16 | 22 | 通讯用 | 13 | 17 | 22 | 30 | 39 | 51 | 其它 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 11 | 总计 | 70 | 88 | 118 | 156 | 204 | 270 | | | | | | | |
从全球来看， 2000年白炽灯及日光灯的市场规模约为43垃圾气化亿美元，每年成长率约为5%，是2000年全球可见光LED市场规模的2.5倍左右，因此照明市场的发展空间很大。根据Reed Electronics Research统计，99年全球白光LED市场有8800万美元的市场，2000年成长至1.18亿美元的规模，未来3年均将保持40%左右的成长速度，在2003年可达到2.7亿美元的市场规模。未来在白光LED成本进一步降低、照明应用领域陆续开发情形下，白光LED估计从2004年开始，还会有更为可观的市场规模突破，显示此产品具有相当大的市场爆发力。
血栓疏通机器是真的吗 在国内市场上，白光LED也非常走俏。最近有报道说，北京要搞一个灯火不夜街，提出要用最新型的材料--环保聚能型发光二极管，也就是LED的照明光源，在北京申办2008年奥运会成功后，预测北京将斥资3000---4000亿人民币来执行点亮工程，其中有5%也就是150---200亿人民币的花费可由LED包办；四川成都去年在火车南站的立交桥上安装了30000多盏LED灯，直射高空的"城市之光"、 变化万千的"城市之门"、流光溢彩的斜拉索桥，为蓉城夜景增光不少。诸如此类的灯光工程是各厂商不可忽视的潜在商机。
白光LED最大应用是取代普通白炽灯、日光灯照明光源，促使照明行业发生巨大的变革，在这一领域的市场将是无限的。 （二）、用于信号灯：
在这一领域，又可根据行业不同分为以下几种：
1、 交通信号指示
表二：LED交通信号灯与白炽交通信号灯的性能比较
| 单灯功耗（W） | 光 强（cd） | 半强度角（°） | 使用寿命（h） | LED交通信号灯 | 尼龙抛光轮 ＜15 DEWARP | ＞500 | 水平±12向下 5 | ≥80，000 | 白炽交通 | ≥100 | ≤300 | 水平±12 | ≤2，000 | 信号灯 | | | 向下 7 | | | | | | |
超高亮LED取代白炽灯，用于交通信号灯已是很普遍，但其市场需求仍然很大。我们来做个估算，一般典型的十字路口需要安装四组机动车信号灯、八组人行信号灯，一个中等城市以100个灯控路口计，那就是四百组机动车信号灯、八百组人行信号灯，据２００１年中国市长协会第三次代表大会提供的材料，２０００年，全国设市城市６６３个，其中特大城市３７个，大城市５１个，中等城市２１６个，小城市３５９个，都以中等城市计，那全国就需要28，000组机动车信号灯、56，000组人行信号灯，这是非常大的市场。目前在国内，虽然白炽交通信号灯在价格方面还占有优势，但从长远来说，LED交通信号灯的安全、长寿、省电，会为更多的商家所青睐，现在有不少厂商都参与进来，以广东、深圳等技术、信息走在前面的地区居多，竞争非常激烈。
2、汽车信号指示：
汽车指示灯在车的外部主要是方向灯、尾灯和刹车灯，在车的内部主要是仪表板、空调、音响等指示灯。LED能够经受较强的机械冲击和震动，平均寿命长，近似于汽车本身的工作寿命，因此LED刹车灯可封装成一个整体，而不必考虑维修，同时也使汽车线条更加流畅，优势十分明显。从全球来看，欧洲系列车种包括奥迪、宝马、福斯等品牌在车内全系列采用高亮度LED，其它各车厂新车，也在陆续采用中。在国内，车的内部指示也大都使用LED2-氯-5-氯甲基噻唑灯，但在这一领域，最大的使用应是在车灯照明上，日本汽车照明光源和灯具的总产值已达到３９５亿美元，在中国，现有汽车１２５０万辆，年产量１８０万辆．但据调查，目前国内的汽车车灯除中央后置高位刹车灯外仍是以金属卤钨灯为主，可以说有巨大的市场等待我们去开发。在国外，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，共同开发白光LED市场，我们是不是也可以与国内有实力的车灯制造厂联合，共同开拓这个市场。
3、工业用灯：
这主要是适于地下工作者或夜间户外活动用的手电，头灯等。由于LED灯的轻巧、低耗，对于在井下工作的人来说，减轻装备重量、增加其使用寿命是很重要的，只是作为工业装备用的头灯价格偏低，质量要求却较高；此外旅游用的高亮营灯，由于面向的客户不同，价格偏高，一种内存缓冲区OGEAR CAMPLITE 高亮LED营灯价格在人民币140元左右，利润较高。
4、LCD背景光源：
近几年来LCD产业可谓是如日中天，牛气十足，它主要应用于台式PC显示器、便携PC、移动通信，车载设备、数字信息家电等各类设备中，它应用领域的拓展，也给LED带来更大的商机，虽然现在市场上出现了OLED产品，它的随意性和超薄性是优于LED的地方，但其易损坏，使用寿命不如LED ，在彩方面也不够丰富，因此LED仍是LCD背景光源的最佳选择。
四、国外LED照明的研究和应用
在美国波士顿的Photonics Research的研究中心，报导了LED技术方面的进展，声称光效要达到330Lm/W。被称作photon-rectcling的半导体光源，发出蓝、黄两种波长的光。所发出的光当人感到的则是白光。这种光效，与目前市场上的LED比要高10倍甚至更高。不过，应该指出，从实验室到商业化的产品这条路也许还十分漫长。
OSRAM OS 公司已经开发出一种薄型的LED，称作Market LED。这款产品只有6mm高，沿边安装（side-mounted）LED将光射入一个导光材料（light-guidemateria）将光均匀地分布表面。这种模块可以为灯具厂生产商所用，内置于产品，作通道、走廊、剧场或影院的座号的定向照明。模块的能耗从一瓦到几瓦不等，取决于模块的大小基本上不发热。
OSRAM OS 另一款LED产品主要用于铁路，已经扎下根来。OSRAM开发了一种小型的，窄光束单元，单元内有10只LED，发出的光聚集于透镜，这样可以长距离看见。这一单元发光有四个不同的角度。可以用24V燃点。颜为琥珀和黄，单元耗电1.2W，光强750cd(蓝、绿光单元为1.5W，光强55cd)。该产品目前已推向市场，用于建筑和纪念碑的重点照明（acent lighting）。
BP石油公司已选择LED为该公司2000年在美国的加油站（service stations ）换新牌面，BP公司将使用Lemileds的轮廓照明系统（contour-lighting system）“Chipstrip”来代替霓虹灯。Chipstrip是一彩塑料管，有的LED放置其内，Lumileds公司称，Chipstrip系统的寿命是霓虹灯的5倍，能效也更高。
奥地利的照明设计公司（Bartenbachg lightin laboratory）已完成一项大型实验，采用了14000只白光和彩LED的混合照明整个房间。光照水平达到600-700Lux，足够一普通办公室的照明。用计算机计算白光，蓝光，蓝/绿光，琥珀和红光二极管的混合效果，以获得2500-3000K的暖温，其显指数非常接近最好的荧光灯。
在瑞典，Swedish National Road Administration 继续采用LED作交通信号灯，以减少对发热量大的传统交通信号灯的需求。跟踪第一根LED交通信号灯杆，沿30Km道路，用汽车事故率进行实验。安全是实施这一项目所考虑的主要因素。发热量高的信号照明在经常出现雾、下雪、下雨的地方，使可视环境变坏，因而要减少。减少发热量大的信号照明还导致大量节能节省费用（一些情况除外）。 | 
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