半导体发光二极管(LED)灯具

半导体发光二极管灯具

发光二极管灯具，亦称LED灯具，是指能透光、分配和改变LED光源光分布的器具，包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。发光二极管灯具以其高效、节能、安全、长寿、小巧等技术特点，正在成为新一代照明市场的主力产品，且有力地拉动环保节能产业的高速发展。

发光原理

PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

前景

当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”，欧盟也在2000年7月宣布启动类似的“彩虹计划”。我国科技部在“863”计划的支持下，2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。

发展阶段

随着LED照明灯具的逐步发展，在亮化工程辅助照明等公共场合，LED照明灯具渐渐替代了一些传统光源产品。2009年，LED灯具开始在发达国家进入主照明普及。作为LED照明灯具的用途，LED市场发展分几个阶段。
第一阶段，LED灯具替代接受阶段。这一阶段指的是LED灯具在发展初期，主要体现出其光效高(，寿命长的特点。因为售价高，所以在这一阶段主要为商照市场。客户有一个接受的过程，首先是使用习惯和外观上的过渡与接受。在与传统光源一致的使用情况下，LED灯具体现出的节电，长寿等特点使得市场容易接受它的相对高价。尤其是在商用场合。各厂商拼的是质量价格优势。
第二阶段，LED灯具实用新型阶段。在上一阶段的基础上，市场对LED灯具产品有了一定的认可和接受。LED灯具的环保，体积小，高可靠性等其他特性逐渐凸显出来。由此而开发的一系列完全有别于传统光源应用的产品会大行其道。照明行业会出现更大更广的一个发展空间。光源不再是仅仅起到照明作用，它的多变使得更贴切人们工作生活中的点点滴滴。各厂商拼的是设计应用优势。
第三阶段，LED灯具智能控制阶段。随着物联网等新技术的发展，LED作为半导体产业，也将搭上这趟高速列车，发挥出其高可控性特点。从家庭到办公楼，从道路到隧道，从汽车到步行，从辅助照明到主照明，具备智能控制的LED照明灯具系统将给人类带来更高等级的服务。

灯具类型
LED室内灯 LED室内灯
市面上常见的LED照明灯具类型主要有以下几种产品类型：LED射灯、LED灯杯、LED灯座、LED灯头、LED灯带、LED灯管、LED灯具、LED灯条、LED软灯条、LED灯串、LED灯泡、LED灯珠、LED灯芯、LED芯片、LED筒灯、LED蜡烛灯、LED星星灯、LED感应灯、小功率LED灯、大功率LED灯、大功率LED节能灯、LED流星雨灯、LED空气维生素净化灯、LED声控灯、LED平板灯、LED触摸灯、LED半导体照明、LED大功率天花灯、LED防爆灯、LED管屏、LED防爆防腐防尘灯、LED固态免维护防爆灯、LED日光灯透镜、LED防爆投光灯、LED大功率灯、LED日光灯、LED电视、LED背光、LED车灯、LED补光灯、LED强光手电筒、LED投光灯、LED斗胆灯、LED玉米灯、LED埋地灯、LED橱柜灯、LED舞台灯、LED商场灯、LED车床专用灯、LED牙灯、LED矿用架线机车灯、LED防爆平台灯、LED隧道灯、其他LED分类产品。

照明术语
波长：光的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。我们能见到的光的波长，范围在380至780nm之间，单位：纳米（nm）。
亮度：亮度是指物体明暗的程度，定义是单位面积的发光强度，单位：尼特（nit）。
光强：指光源的明亮程度，也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量，单位：烛光（cd）。
光通量：光源每秒钟所发出的可见光量之总和，单位：流明（Lm）。
光效：光源发出的光通量除以光源的功率，它是衡量光源节能的重要指标，单位：每瓦流明（Lm/w）。
显色性：光源对物体呈现的程度，也就是颜色的逼真程度，通常叫做"显色指数"，单位：Ra。
色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温，单位：开尔文（k）。
眩光：视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，所造成的视觉不舒适称为眩光，眩光是影响照明质量的重要因素。
同步性：两个或两个以上LED灯在不规定时间内能正常按程序设定的方式运行，一般指内控方式的LED灯，同步性是LED灯实现协调变化的基本要求。防护等级：IP防护等级是将灯具依其防尘、防湿气之特性加以分级，由两个数字所组成，第一个数字代表灯具防尘、防止外物侵人的等级（分0-6级），第二个数字代表灯具防湿气、防水侵人的密封程度（分0-8级），数字越大表示其防护等级越高。

发展

根据市场调查公司的报告，2010年全球LED照明市场超过57亿美元。从2010年到2016年，全球LED照明的市场占有率将由7%增至40%以上，2020年LED照明市场的收入将接近650亿欧元，占据全球照明市场60%的份额。中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下，形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。
LED桥灯 LED桥灯
中国半导体照明产业发展向好，外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展。2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元，2010年全国LED行业产值达1260亿元人民币，已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。国内在照明领域已经形成一定特色，其中户外照明发展最快，已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路，但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后。
LED广场灯 LED广场灯
2011年LED普通照明产品的产值将达260亿元人民币。
2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识，有力推动了中国半导体照明产业的发展。当前中国半导体产业产业大而不强，核心竞争力仍有待于进一步提升。对国内企业而言，壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务，提高未来取得大厂专利授权时的要价能力，或逐步通过研发突破核心专利。

优点

高节能：节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06瓦）电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。
LED灯泡 LED灯泡
寿命长：LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。
多变幻：LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
利环保：环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。
高新尖：与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。