1963年2月,LED的發(fā)明者N.HOLONYAK在《讀者文摘》(美)上發(fā)表了“我們堅(jiān)信LED會(huì)發(fā)展成實(shí)用的白色光源”一文,并作了明確的預(yù)言:“將來的燈可以是鉛筆尖大小的一塊合金,它實(shí)用且不易破碎、決不燒毀,比起今天通用的燈泡來說,其轉(zhuǎn)換效率至少大10倍。”N.HOLONYAK在2000年在美國物理學(xué)會(huì)會(huì)刊上以“發(fā)光二極管是燈的終結(jié)嗎?”為題發(fā)表文章,其結(jié)論是“原則上發(fā)光二極管是燈的最終形式,實(shí)際上也是如此,它的發(fā)展確實(shí)能夠而且將持續(xù)到所有功率和顏色都實(shí)現(xiàn)為止,了解這一點(diǎn)極為重要”。LED照明技術(shù)飛速發(fā)展,在照明領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
LED光源在照明領(lǐng)域的應(yīng)用，是半導(dǎo)體發(fā)光材料技術(shù)高速發(fā)展及“綠色照明”概念逐步深入人心的產(chǎn)物。“綠色照明”是國外照明領(lǐng)域在上世紀(jì)80年代未提出的新概念，我國“綠色照明工程”的實(shí)施始于1996年。實(shí)現(xiàn)這一計(jì)劃的重要步驟就是要發(fā)展和推廣高效、節(jié)能照明器具，節(jié)約照明用電，減少環(huán)境及光污染，建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、有益環(huán)境的照明系統(tǒng)。
一、led照明
LED（LightEmittingDiode），又稱發(fā)光二極管，它們利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光。
LED的發(fā)展歷史
應(yīng)用半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光源原理制成LED問世于20世紀(jì)60年代初，1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管，之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年，藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亞）成功開發(fā)出白色LED。LED以其固有的特點(diǎn)，如省電、壽命長、耐震動(dòng)、響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制，無法作為通用光源推廣應(yīng)用。近年來，隨著人們對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入，LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)和應(yīng)用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進(jìn)展，其發(fā)光效率提高了近1000倍，色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn)，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一。
應(yīng)用半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光源原理制成LED問世于20世紀(jì)60年代初，1964年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管，之后出現(xiàn)黃色LED。直到1994年，藍(lán)色、綠色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司（日亞）成功開發(fā)出白色LED。LED以其固有的特點(diǎn)，如省電、壽命長、耐震動(dòng)、響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制，無法作為通用光源推廣應(yīng)用。近年來，隨著人們對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入，LED制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)和應(yīng)用，各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進(jìn)展，其發(fā)光效率提高了近1000倍，色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn)，使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經(jīng)有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一。
二、LED照明光源技術(shù)的應(yīng)用前景及趨勢
長期以來，由于LED光效低的原因，其應(yīng)用主要集中在各種顯示領(lǐng)域。隨著超高亮度LED（特別是白光LED）的出現(xiàn)，在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代，被稱為第四代新光源。
長期以來，由于LED光效低的原因，其應(yīng)用主要集中在各種顯示領(lǐng)域。隨著超高亮度LED（特別是白光LED）的出現(xiàn)，在照明領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，二十一世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代，被稱為第四代新光源。
前景及發(fā)展趨勢
目前，照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20％，大大降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)界已研究開發(fā)出許多種節(jié)能照明器具，并達(dá)到了一定的成效。但是，距離“綠色照明”的要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，開發(fā)和應(yīng)用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。LED以其固有的優(yōu)越性正吸引著世界的目光。美國、日本等國家和臺(tái)灣地區(qū)對LED照明效益進(jìn)行了預(yù)測，美國55％的白熾燈及55％的日光燈被LED取代，每年節(jié)省350億美元電費(fèi)，每年減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100％的白熾燈換成LED，可減少1～2座核電廠發(fā)電量，每年節(jié)省10億公升以上的原油消耗。臺(tái)灣地區(qū)25％的白熾燈及100％的日光燈被白光LED取代，每年節(jié)省110億度電。日本早在1998年就編制“21世紀(jì)計(jì)劃”，針對新世紀(jì)照明用LED光源進(jìn)行實(shí)用性研究。近年來，日本日亞化工、豐田合成、SONY、佳友電工等都已有LED照明產(chǎn)品問世。世界著名的照明公司如飛利浦、歐司朗、GE等也投入大量的人力物力進(jìn)行LED照明產(chǎn)品的研究開發(fā)和生產(chǎn)。美國GE公司和EMCORE公司合作成立新公司，專門開發(fā)白光LED，以取代白熾燈、緊湊型熒光燈、鹵鎢燈和汽車燈。德國歐司朗公司與西門子公司合作開發(fā)LED照明系統(tǒng)。臺(tái)灣目前的LED產(chǎn)量僅次于日本列在美國之前，從1998年開始投入6億臺(tái)幣進(jìn)行相關(guān)開發(fā)工作。LED發(fā)展歷史已經(jīng)幾十年，但在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還是新技術(shù)。隨著led技術(shù)的迅猛發(fā)展，其發(fā)光效率的逐步提高，LED的應(yīng)用市場將更加廣泛，特別在全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下，LED在照明市場的前景更備受全球矚目，被業(yè)界認(rèn)為在未來10年成為最被看好的市場以及最大的市場，也將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的最大潛力商品。
三、led照明技術(shù)在燈光環(huán)境中的應(yīng)用
由于LED光源具有發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強(qiáng)，有利于環(huán)保等特性，近幾年來在城市燈光環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已應(yīng)用于數(shù)碼幻彩、護(hù)欄照明、廣場照明、庭院照明、投光照明、水下照明系列。許多城市利用LED光源照明技術(shù)應(yīng)用于城市燈光環(huán)境建設(shè)中，產(chǎn)生了良好的效果，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
河南天博標(biāo)識(shí)亮化工程有限公司的led亮化工程廣泛應(yīng)用于廣告牌亮化、景點(diǎn)亮化、樓體輪廓亮化、酒吧照明、橋梁公路亮化、河道亮化等等，用于在夜間對建筑物樓體的照明或局部照明，并通過智能控制系統(tǒng)控制燈光的發(fā)光顏色和變化效果實(shí)現(xiàn)漸變、跳變、流水、視頻播放等夢幻效果。亮化產(chǎn)品多以led燈作為光源，led擁有有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)其環(huán)保節(jié)能、多種發(fā)光顏色、控制方便、十分耐用等特點(diǎn)。led亮化產(chǎn)品有：led護(hù)欄管、投光燈、點(diǎn)光源、射燈、燈杯、球泡燈、地埋燈、燈帶等等，在實(shí)際亮化工程應(yīng)用中，亮化燈具多以訂造為主，根據(jù)工程的效果圖實(shí)現(xiàn)的效果進(jìn)行針對性生產(chǎn)亮化燈具，其中包括產(chǎn)品規(guī)格、發(fā)光顏色、控制變化效果，產(chǎn)品功率等等進(jìn)行針對性制定。
隨著全國城市化的進(jìn)一步發(fā)展，燈光環(huán)境（包括路燈、景觀燈、藝術(shù)燈等）建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，LED光源的應(yīng)用也將不斷發(fā)展。LED作為第四代新光源，在城市景觀燈建設(shè)領(lǐng)域中已得到了有效的應(yīng)用，但要在路燈建設(shè)和維護(hù)中取代大功率的高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈等光源，還需進(jìn)一步的研究和探討，認(rèn)真解決LED光源在照明應(yīng)用中存在的技術(shù)問題，還需LED光源生產(chǎn)廠家結(jié)合路燈行業(yè)的實(shí)際情況，生產(chǎn)符合路燈建設(shè)和維修所需的新產(chǎn)品，使第四代新光源在城市照明建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。http://www.hntianbo.com
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隨著全國城市化的進(jìn)一步發(fā)展，燈光環(huán)境（包括路燈、景觀燈、藝術(shù)燈等）建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，LED光源的應(yīng)用也將不斷發(fā)展。LED作為第四代新光源，在城市景觀燈建設(shè)領(lǐng)域中已得到了有效的應(yīng)用，但要在路燈建設(shè)和維護(hù)中取代大功率的高壓鈉燈、高壓汞燈、金鹵燈等光源，還需進(jìn)一步的研究和探討，認(rèn)真解決LED光源在照明應(yīng)用中存在的技術(shù)問題，還需LED光源生產(chǎn)廠家結(jié)合路燈行業(yè)的實(shí)際情況，生產(chǎn)符合路燈建設(shè)和維修所需的新產(chǎn)品，使第四代新光源在城市照明建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。http://www.hntianbo.com