[00756908]白光LED及其照明产品的开发

随着以氮化物为基础的高亮度LED应用的开发，新一代绿色环保型固体照明光源--氮化物白光LED已成为人们关注的焦点。白光LED用于照明，将导致照明系统的一场革命。其性质犹如照明业从烛光到白炽灯,电子业由电子管到晶体管的变革，将极大地改变人们的生活方式和情趣。正因如此，也引发了国际上各生产厂家和研究机构的广泛关注和激烈竞争。国际上已开始强强联合，斥巨资进行白光LED的应用开发。如Pillip公司和H-P公司的联合，GE Lighting公司和Emcore公司的联合。他们的目标是使白光LED产品在2004年夏季商品化。日本的日亚公司，研制的白光LED已经开始在市场上销售。但是，其费用还是达不到实际应用的水平。从现在看，白光LED的大批量工业化生产还有一段时间。技术特征：白色LED与白炽灯的比较,色温（K）：3000-10000（白色LED），2500-3000（白炽灯（普及型60W））；响应速度（s）：0.1（白色LED），100000（白炽灯（普及型60W））；发热量：小（白色LED），大（白炽灯（普及型60W））；冲击电流：无（白色LED），标定电流的10倍（白炽灯（普及型60W））；方向性：从窄角到广角可根据需要设计（白色LED），方向发散，用反射板等调整方向（白炽灯（普及型60W））；寿命（h）：＞20000（白色LED），＜1000（白炽灯（普及型60W））；可靠性：非常高（白色LED），低（白炽灯（普及型60W））；耐震动冲击性：固体器件，耐震动冲击性强。灯泡部分易碎（白色LED），灯丝部分易断线（白炽灯（普及型60W））。合作方式：1 开发白光LED及其照明产品的优势：氮化物白光LED与传统的白炽灯和荧光灯相比，它具有高亮度，低能耗，长寿命，结构紧凑，体积小，平面化，重量轻，方向性好，响应快，无辐射，耐各种恶劣条件等优点。因此，氮化物白光发光管（LED））有着广泛的应用前景，大量的市场需求和巨大的经济效益。它的研制成功，将带动一大批相关产业飞速发展，显示系统和照明方式的更新换代。氮化物的研究已经成为高科技领域国际竞争的制高点，而且这种趋势仍将继续下去。2.白光LED的应用领域：（1）白光LED用于照明，可根据需求，配制各种不同色温、色度的LED灯。在照明角度，外形设计，亮度变换等方面，将给人们带来极大的自由空间。使用电压也将从220V降到3.5V，能源节省近90%。消除了荧光灯中的汞等有害物体的污染问题。将导致照明系统的一场革命。可以预计,白光LED用于照明的时间已为期不远。这一涉及到千家万户的革命，被认为是本世纪初最大的商机。理所当然地成为各先进国家科技界和产业界普遍关注的焦点。（2）由于液晶显示（LCD）被广泛应用于小屏幕显示，如笔记本电脑、计算器等平板显示中，但是LCD不是主动光源，需要白光作为背景光。白光LED可以被广泛应用于LCD显示的背照明光源，其应用前景也十分广阔。（3）白光LED有大量节电的特点，依此可开发生产白光LED新型电池能源灯具。与传统的电池能源灯相比，在无充电条件的情况下，此灯的使用时间可增加十几倍。因此在各个领域，尤其在军事应用和住校学生中会有广泛的用途。（4）更诱人的开发领域是：把太阳能电池与白光LED相结合的产物，必将为人类解决能源问题带来生机。可行性分析 ：该科研组所开发的白光LED的技术指标达到或超过世界同类产品水平。其发光强度：12cd/20mA；其CIE色度坐标为（0.31，0.33）（20mA），显色指数为82。如果用于照明，其可行性分析如下：100W（直径为60 mm）的白炽灯泡发光亮度约为137cd,而一个白光LED的发光亮度约为12cd。达到相同亮度所需的白光LED数目为12个。白炽灯泡寿命一般为2000小时，而白光LED一般大于10万小时（蓝光LED大于10万小时）。以5万小时计算，灯泡需要25个，总耗电100W×50kh=5000kwh；而白光LED耗电12×72mW×50kh=50kWh，耗能仅为灯泡的1%。若一度电为0.5元，则使用灯泡的费用为：5000 kWh×0.5元+25×1.8元=2545元。使用白光LED的费用为：50kWh×0.5元+40=65元。白光LED费用仅是白炽灯费用的2%，将比白炽灯的费用节省98%。3.投资估算：该项目的投资的规模为100万元，主要用于白光LED生产线（10条）的设备投资50万元，流动资金50万元。该项目完成以后年产达到1亿支白光LED的生产能力。经济效益分析：白光LED材料成本如下：GaN芯片,0.2元；荧光粉,0.3元；封装树脂，0.1元；电极材料，0.2元；减薄磨料，0.1元；刻蚀气体，0.1元。合计：1.0元。按年产1亿只计，白光LED 每支平均价格1.5元，则每年产值1.5亿元。材料成本为1亿元，其他成本为600万。每年利润4400万元。如果生产白光LED的照明产品，可获得更高的年利润。转化形式：联合开发，技术转让。