国内寿命最长led灯 最新水冷专利

 一、led照明概念 
  led（lighy?emitting?diode），又称发光二极管，它们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，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。?
 
 （一）led的发展历史 
 应用半导体p·n结发光源原理制成led问世于20世纪60年代初，1964年首先出现红色发光二极管，之后出现黄色led。直到1994年蓝色、绿色led才研制成功。1996年由日本nichia公司（日亚）成功开发出白色led。 
 以其固有的特点，如省电、寿命长、耐震动，响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，在我们的日常生活中处处可见，家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、昂贵等条件的限制，无法作为通用光源推广应用。 
 近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，led制造工艺的不断进步和新材料（氮化物晶体和荧光粉）的开发和应用，各种颜色的超高亮度led取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光led的出现，使led应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出，高亮度led将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后，最伟大的发明之一。 
 （二）led发光原理 
 发光二极管主要由pn结芯片、电极和光学系统组成。其发光体——晶片的面积为10.12ml（1mil=0.0254平方毫米），目前国际上出现大晶片led，晶片面积达40mil。 
 其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。 
  led照明光源的主流将是高亮度的白光led。目前，已商品化的白光led多是二波长，即以蓝光单晶片加上yag黄色荧光粉混合产生白光。未来较被看好的是三波长白光led，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光，它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及led背光源等市场。 
 （三）led光源的基本特征 
  1、发光效率高 
  led经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明／瓦，荧光灯50～70流明／瓦，钠灯90～140流明／瓦，大部分的耗电变成热量损耗。led光效经改良后将达到达50～200流明／瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。目前，世界各国均加紧提高led光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高。  2、耗电量少 
  led单管功率0.03～0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5～3.5伏，电流15～18毫安，反应速度快，可在高频操作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的led替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用led每支的功率只有8瓦，而且可以七彩变化。 
  3、使用寿命长 
 采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用led灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。led灯具使用寿命可达5～10年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。 
  4、安全可靠性强 
 发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。?
 
  5、有利于环保 
  led为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。 
 当然，节能是我们考虑使用led光源的最主要原因，也许led光源要比传统光源昂贵，但是用一年时间的节能收回光源的投资，从而获得4～9年中每年几倍的节能净收益期。 
 二、led照明光源技术的应用前景及趋势 
 以来，由于led光效低的原因，其应用主要集中在各种显示领域。随着超高亮度led（特别是白光led）的出现，在照明领域的应用成为可能。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以led为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。 
 （一）前景及发展趋势?
 
 目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。led以其固有的优越性正吸引着世界的目光。美国、日本等国家和台湾地区对led照明效益进行了预测，美国55%白炽灯及55%的日光灯被led取代，每年节省350亿美元电费，每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%白炽灯换成led，可减少1～2座核电厂发电量，每年节省10亿公升以上的原油消耗。台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光led取代，每年节省110亿度电 日本早在1998年就编制“21世纪计划”，针对新世纪照明用led光源进行实用性研究。近年来，日本日亚化工、丰田合成、sony、佳友电工等都已有led照明产品问世。世界著名的照明公司如飞利浦、欧司朗、ge等也投入的人力物力进行led照明产品的研究开发和。美国ge公司和emcore公司合作成立新公司，专门开发白光led，以取代白炽灯、紧凑型荧光灯、卤钨灯和汽车灯。德国欧司朗公司与西门子公司合作开发led照明系统。台湾目前的led产量仅次于日本列在美国之前，从1998年开始投入6亿台币进行相关开发工作。led发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术。随着led技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，led的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，led在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。  （二）照明应用中存在的主要技术问题 
 近年来，led的发光效率正在逐步提高，商品化的器件已达到白炽灯的水平，景观灯采用的白色led发光效率接近荧光灯的水平，并在稳步增长中。但是，在照明普及应用方面仍存在一些技术性问题：?
 
  1.是光通量有待进一步提高。采用led作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。 
  2.是led发出的光与自然光仍有一定的差距。白炽灯具有非常强的黄色光的成分，给人一种温暖的感觉。而白光led发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，人们的视觉不很自然。 
  3.是较高。这是影响led照明普及的主要原因。但是，近年来出于晶片技术的改良，制造成本正在急剧下降，近三年来led的下降了近50%，其正朝着高效率、低成本的方向发展，这为led在照明领域的应用了有利条件。此外，较好的性价比也可以弥补成本方面的不足。"

• ·