低碳經(jīng)濟下的LED節(jié)能燈應用及技術(shù)研發(fā)方向分析

孫建國

(南京漢德森科技股份有限公司，江蘇南京 211100)

1 引言

科學研究發(fā)現(xiàn)，LED(LightingEmittingDiode)即發(fā)光二極管，是一種半導體固體發(fā)光器件，其被稱為第四代照明光源或綠色光源，它采用固體封裝，結(jié)構(gòu)簡單、耐沖擊、耐振動;同時，LED光源無紫外光、紅外光等輻射，且能避免熒光燈管破裂溢出汞的二次污染，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，理論上可實現(xiàn)比白熾燈節(jié)約能耗80%，比熒光燈節(jié)能50%。一位美國專家曾指出，LED半導體已在電子學方面完成了一場革命，一股LED照明熱潮席卷全球，掀起了照明行業(yè)“產(chǎn)業(yè)革命”，LED照明產(chǎn)業(yè)正在進入快速發(fā)展階段，如圖1所示，美國、日本、韓國、歐洲等國家和地區(qū)基于能源效率考量，紛紛制訂了自己的“半導體照明計劃”，陸續(xù)提出了禁止白織燈的生產(chǎn)與銷售應用計劃，并由政府部門進行強制照明節(jié)能推廣，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢。2008年北京奧運會的成功舉辦，也給了LED照明集中展示的機會，使人們對LED的概念有了新的認識，如圖2所示，全球LED照明市場產(chǎn)值預測，LED室內(nèi)建筑照明占有很大的比例，另據(jù)中國LED照明網(wǎng)預測統(tǒng)計，在奧運的強力帶動下，中國LED照明市場規(guī)模將從2007年的120億元快速增長至2010年的250億元，LED將逐漸進入主流照明體系，而目前，我國照明行業(yè)年產(chǎn)值已達1000多億元，發(fā)展LED節(jié)能照明成為全球產(chǎn)業(yè)的焦點。

圖1 各國家和地區(qū)制訂的“半導體照明計劃”圖

2 LED節(jié)能燈具與傳統(tǒng)燈具相比具有的優(yōu)勢

在室內(nèi)照明領域，主要應用的傳統(tǒng)光源一般包括白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、金鹵燈等，這一類光源耗電量大、顏色和控制方式單一，且光源熱輻射大，在某些特殊場所的應用受到了一定的局限;LED光源除了節(jié)能、環(huán)保、壽命長、無輻射、無污染等優(yōu)點之外，在照明領域中，特別是在功能性照明中，還有很多優(yōu)勢，如:低壓供電、恒流驅(qū)動、可靠性高;結(jié)構(gòu)牢固、耐沖擊——具有固體光源的最大優(yōu)點;可控性好——響應時間快，無頻閃，色彩豐富——三基色技術(shù);結(jié)構(gòu)封裝形式多種，使LED燈具能適應各種幾何尺寸和不同空間大小的裝飾照明要求，如:點、線、面、球等形式，乃至任意造型的燈具設計;其在LED室內(nèi)照明領域應用與傳統(tǒng)室內(nèi)照明燈具對比，具有目前其他燈具無法比擬的優(yōu)越性，如圖3、圖4所示，在同等使用條件及照明效果的情況下，LED節(jié)能燈具耗電量只有傳統(tǒng)燈具的三分之一，于是LED節(jié)能燈具以長壽和更節(jié)能的性能優(yōu)勢大大降低了燈具的成本，因此在節(jié)能和節(jié)約成本等方面具有顯著的優(yōu)勢以及廣闊的發(fā)展前景。及照明效果的情況下，LED節(jié)能燈具耗電量只有傳統(tǒng)燈具的三分之一，于是LED節(jié)能燈具以長壽和更節(jié)能的性能優(yōu)勢大大降低了燈具的成本，因此在節(jié)能和節(jié)約成本等方面具有顯著的優(yōu)勢以及廣闊的發(fā)展前景。

圖2 全球LED照明市場產(chǎn)值預測統(tǒng)計表

圖3 傳統(tǒng)燈具與LED燈具功率對比表

圖4 傳統(tǒng)燈具與LED燈具成本對比表

3 LED節(jié)能燈具主要分類

當前市場上的節(jié)能燈具種類繁多，通?？梢苑譃橄⊥寥o湊型熒光節(jié)能燈、日光型熒光節(jié)能燈，在日常生活中通常使用的是稀土三基色緊湊型熒光節(jié)能燈，一般地，三基色熒光節(jié)能燈主要是按燈管外形來分類，用英文字母來象形化地命名，例如:H、2H形、U、2U、3U形、2D形、O形、T形和螺旋形等;不同的外形，能適應不同的裝配等需求，有的還在燈管外面罩上一個透明或磨砂的外罩，用于防護燈管和使光線均勻，而技術(shù)比較先進并且更環(huán)保的要算LED型節(jié)能燈，這里說的LED節(jié)能燈具主要是指非定向性出光角度，發(fā)光角度大，且可以調(diào)整角度，出光角度可以接近360°理想化的用于室內(nèi)照明的LED光源燈具，如圖5所示，包括一些小型的LED射燈和LED球形燈泡兩大類，主要接口類型有 MR16，GU10，E27系列，此外還有E26、E17、E14、E11等類型。顏色為白色或者暖白色，兩者都可用于替換傳統(tǒng)白熾燈。兩者的主要區(qū)別在于，前者發(fā)出的光線是方向性的LED燈泡，一般發(fā)光角度較小，從10°到50°不等，后者發(fā)出的光線為發(fā)散性的LED燈泡，發(fā)光角度較大，通常在100°以上，而適合在家庭或辦公場所照明通常是比較大的出光角度，故此，LED球形燈泡類的節(jié)能燈將有可能成為未來的照明領域中最具有競爭力的產(chǎn)品。

圖5 小型的LED射燈或LED球形燈泡

此外，按照功率來分，LED節(jié)能燈泡可分為:小功率和大功率兩種類型，小功率一般指單顆光源功耗低于1W以下，其工作電流一般在幾十毫安，所以功率較小，而大功率主要為單顆光源功耗1W或以上，目前有1W、3W、5W等常用型號可供選擇;其中，早期也有小功率的LED射燈、球形燈泡設計和生產(chǎn)，并已在大規(guī)模使用，但其質(zhì)量和壽命不是很穩(wěn)定，這類產(chǎn)品主要是在國外的零售商場及網(wǎng)站上進行銷售;而大功率的LED節(jié)能燈為最近2～3年才開始使用和推廣的，總體來說要比小功率的LED燈泡效率高、壽命更長，隨著大功率LED光源的價格下降，大功率LED節(jié)能燈泡將會成為市場主流。

4 LED節(jié)能燈具推廣和普及上存在的問題

目前，LED節(jié)能燈具的使用主要集中在美、歐、日等國家和地區(qū)，LED節(jié)能燈產(chǎn)品在國際上得到廣泛的響應，但在我國的應用卻很緩慢，我國LED節(jié)能燈具普及率相對較低，而白熾燈目前每年銷量仍達20億只左右，中小城市居民白熾燈的使用比例一般在50%以上。雖然LED節(jié)能燈長壽、節(jié)能、環(huán)保的性能優(yōu)勢，但現(xiàn)階段的LED節(jié)能燈產(chǎn)品普及還存在不少需要解決的問題，如:價格還要降低，市場需要重新定位，質(zhì)量穩(wěn)定性還需要進一步提升等等。

4.1 價格偏高，市場難以推廣普及

除了國內(nèi)政策引導與國民消費理念有待提高之外，在市場實際推廣工作中，產(chǎn)品價格偏高、技術(shù)尚未完全成熟也是阻礙市場普及的重要因素，在照明、使用壽命等方面很有優(yōu)勢，但是LED節(jié)能燈相對于其他節(jié)能燈具產(chǎn)品的價格來說是比較貴的。從消費者分析來看，主要有兩大類，一類是采購商，一類是終端消費者，由于LED市場現(xiàn)在的渠道效應不明顯。目前LED燈泡的采購商沒有明顯的特征，采購商主要有分銷商，網(wǎng)上商店，建筑照明工程商以及做節(jié)能系統(tǒng)改造的承包商，無論是哪類采購商，都有可能經(jīng)常會接到小工程，而做燈飾亮化的采購商，主要采購LED景觀及戶外亮化的工程類燈具，對于室內(nèi)功能性照明中LED燈泡的可能性不大。第二類是終端消費者，終端消費者主要有以零售商店為代表的商業(yè)用戶，和以家庭為代表的個人用戶，以零售商店為代表的商業(yè)用戶的采購傾向于在當?shù)赝瓿?，具有地方保護主義特色。另外一方面，目前LED燈泡市場上，不論是生產(chǎn)商、采購商還是終端客戶，都不夠?qū)I(yè)，大多數(shù)還只是憑經(jīng)驗或者外觀等主觀臆斷來判斷產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，在產(chǎn)品外觀雷同的情況下，價格起主導作用。

4.2 市場地域化分布不平衡、競爭力不強

從供應商及產(chǎn)品銷售分析看，市場上LED節(jié)能燈具的生產(chǎn)商和出口商主要集中在日本、中國臺灣和大陸，整體上，日本、中國臺灣廠商的設計及生產(chǎn)工藝比大陸要先進許多，而且日本廠商的銷售手段也比大陸廠商高明一些。日本廠商的新產(chǎn)品推出很多是以切入某個應用市場為目標的，針對性很強，憑借其強大的技術(shù)研發(fā)能力迅速占領市場。國內(nèi)廠商LED節(jié)能燈主要存在兩種銷售形式，第一種是公模的LED大功率或者小功率燈泡;第二種是自己開?；蛘叻轮拼蠊镜?LED燈泡的 (如 Philips、Osram、特別是Philips)，前者代表了低檔次產(chǎn)品的競爭，價格為主要決定因素;后者代表了自行開發(fā)和研制的產(chǎn)品，或者是靠抄襲來加入競爭，比較危險，可能涉及知識產(chǎn)權(quán)的訴訟;另外，沒有發(fā)展固定代理商，而且代理商的實力不是很強;以外貿(mào)的形勢銷售產(chǎn)品，而推廣渠道主要是靠展會，銷售模式單一，所以，大陸廠商的主要競爭是在價格上的優(yōu)勢，即人力資源和原材料的的價格優(yōu)勢，而技術(shù)競爭力不強。

4.3 品牌化競爭戰(zhàn)略意識薄弱，市場不能拓寬

在鹵素燈、白熾燈和傳統(tǒng)節(jié)能燈之間，傳統(tǒng)節(jié)能燈在宣傳上是用來替換白熾燈和鹵素燈，很少看到宣傳LED節(jié)能燈具是用于替換傳統(tǒng)節(jié)能燈的，在國內(nèi)經(jīng)濟較好省市有少量宣傳，對于內(nèi)陸及西部地區(qū)，卻寥寥無幾，人們根本就不知道LED燈具與傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈、傳統(tǒng)節(jié)能燈的區(qū)別，更不會關注到LED節(jié)能燈的品牌了。對于一些非照明制造型的企業(yè)雖然也在銷售LED節(jié)能燈具，也有自己的研發(fā)和生產(chǎn)線，但這些公司一般不自行設計和開發(fā)產(chǎn)品，多數(shù)為代工工廠，沒有形成自己的自主品牌;其次就是生產(chǎn)通用的產(chǎn)品，使用通用的模具，把價格做很低。目前來說，這兩種都有其生存空間，但是長遠來說，在市場游戲規(guī)則 (產(chǎn)品國家標準)確定之后，一些小廠將會出局，LED節(jié)能燈與其他節(jié)能產(chǎn)品或者節(jié)能技術(shù)一樣，在其推廣普及初期都會在市場遇冷，而最終形成品牌化競爭的局面，需要市場與消費者有一個時間與實踐的過程。

4.4 配套電源穩(wěn)定性不夠高，影響產(chǎn)品整體質(zhì)量

當大家都在宣傳LED的長壽命時，忽略或避開了另一個決定 LED燈具壽命的關鍵問題，那就是LED驅(qū)動電源的質(zhì)量，其質(zhì)量品質(zhì)的高低，除了要有好的光源保證之外，電源也是影響LED燈具可靠性和適應性的一個重要組成部分，目前我國的市電是220V的交流電，而LED光源屬半導體光源，與熒光燈的電子鎮(zhèn)流器不同，通常是用直流低電壓供電，需要在這些燈具中或外部設置AC-DC轉(zhuǎn)換電路，并同時完成與LED的電壓和電流的匹配，以適應LED電流驅(qū)動的特征。目前電源選擇的途徑有開關電源、高頻電源、線性恒流電源等多種，根據(jù)電流穩(wěn)定性，瞬態(tài)過沖以及安全性、可靠性的不同要求作不同選擇。各燈具廠商為了燈具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)美，通常設計會把電源與LED燈殼結(jié)構(gòu)緊密設計在一起，LED的發(fā)熱與電源的發(fā)熱疊加，這樣電源和LED光源都處在惡劣的工作環(huán)境中，當工作環(huán)境的溫度超過一定的溫度時，電源及LED的壽命嚴重縮短，因此，LED節(jié)能燈出現(xiàn)不能達到幾萬小時的使用壽命，大多數(shù)原因是因為電源質(zhì)量或是結(jié)構(gòu)設計不良，而影響產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

5 LED節(jié)能燈具尚待解決的主要技術(shù)及研發(fā)的方向

從室內(nèi)照明應用來看，合適的照明效果需要的產(chǎn)品功率范圍如下，LED光源燈具在10W左右功率，熒光燈大多在7～15W功率，節(jié)能型日光燈在20～40W功率，而LED節(jié)能燈具結(jié)構(gòu)要符合替代現(xiàn)有傳統(tǒng)燈具的接口方式，還要考慮本身的LED散熱要求，通常有以下幾種方案和思路。

從光源選用上可以分為小功率發(fā)光管或大功率發(fā)光管，大功率的發(fā)光管又可以分為單顆或集成封裝的兩種方式，散熱燈體材質(zhì)一般為鋁質(zhì)散熱器。實踐證明，小功率發(fā)光管具有成本低的優(yōu)勢，但光衰明顯，壽命很低，并且用的數(shù)量太多，生產(chǎn)加工不方便，逐漸被市場所淘汰，而采用集成芯片的LED光源封裝，平均照度值低，出光效率低，中心熱量大并且很集中，往往出現(xiàn)散熱不及時，溫度會超過LED的內(nèi)部結(jié)溫，導致LED失效;從成本考量及不斷增長的LED亮度來說，10～20W符合未來LED照明光源發(fā)展要求，如果用LED集成設計10W以上的功率，散熱會很難處理，也是影響成本的重要因數(shù)，待光效值達到150lm/W時，才是LED照明大呼節(jié)能輝煌時代;另外，在結(jié)構(gòu)設計上，存在的方案主要是結(jié)構(gòu)整體化設計，燈罩與散熱器或透鏡各部分之間由螺釘連接或者粘膠粘接，光源及散熱基板部分還填充膠體封死，這種方式使得燈具不易組裝或拆卸，而且當其中某個部件出現(xiàn)問題時更換不方便或者不能更換，更換的部件也不能再使用，造成浪費;另外，燈具通過散熱片、鋁基板這方面來緩減LED產(chǎn)生的熱量，此種條件下需要把溫度控制在LED芯片結(jié)點溫度以下，但如果膠體過厚，熱阻過大，散熱不良，很難以保證LED預期的使用壽命。在二次配光設計上，通用做法，是以燈體散熱器為主體，在燈體上設有燈罩，在燈體的中心凹面底部設有光源，出光玻璃或透鏡固定在LED光源上方，由于光線透過透鏡和燈罩的作用，出光效率大大降低了，同時，燈罩或玻璃較薄，容易破碎;如果不對透鏡進行特殊處理，大規(guī)模批量生產(chǎn)，還會有眩光的影響，則必需增加適度成本來解決此類問題。

基于上述現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)特點，針對LED節(jié)能燈具的未來研發(fā)方向，總結(jié)LED節(jié)能燈具在室內(nèi)照明領域的一些設計要點和經(jīng)驗，以便于推動LED節(jié)能燈具節(jié)能技術(shù)的應用和實施。

5.1 LED節(jié)能燈具的研發(fā)方向主要有以下幾個方面

①產(chǎn)品多樣化、系列化應用于商業(yè)照明和家居照明兩大領域的傳統(tǒng)燈具可謂是名目繁多，主導著室內(nèi)照明的方向，而目前應用于室內(nèi)照明LED產(chǎn)品主要就是LED杯燈、LED射燈、LED筒燈、LED格柵燈、LED吊燈、LED節(jié)能燈等裝飾性照明燈具，產(chǎn)品系列化，具有通用標準燈頭，可選擇GU、E、MR標準連接燈頭組件，直接引入交流市電或者低壓電源恒流給LED供電，可直接替換現(xiàn)有鹵素燈、白熾燈、熒光燈，其他常見的傳統(tǒng)燈具則少見LED光源的應用，市場的潛力巨大。

②產(chǎn)品集成化、智能化

大功率LED平面集群封裝，LED采用高可靠的先進封裝工藝——共晶焊，充分保障LED散熱要求及使用壽命，從根本上滿足了LED燈具結(jié)構(gòu)及造型的任意設計，極具LED燈具的鮮明特色;由于LED燈的可控性好，色彩豐富，結(jié)合智能化控制技術(shù)，與微電子技術(shù)實現(xiàn)智能化控制，可以構(gòu)思出各種顏色的照明燈具。因此LED智能化產(chǎn)品能夠提供一系列的整體解決方案，這為室內(nèi)照明的智能化管理提供了有效的渠道。

③透鏡與燈罩設計一體化

由于LED光源發(fā)光方向性強，可控性好，所以只要通過合理的光學處理，最大限度的利用其光通量，在照度方面，完全可以達到功能照明的要求，二次配光技術(shù)使LED點光源擴展為面光源，增大發(fā)光面，消除眩光，消除視覺疲勞;透鏡同時具備聚光與防護作用，避免了光的重復浪費，讓產(chǎn)品更加簡潔美觀，提高光通量利用率的同時，也最大限度的降低綜合照明成本。

④LED燈具散熱高效化

LED是半導體光電器件，其工作過程中只有15%～25%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，使LED的溫度升高，環(huán)境溫度達到一定的限度就會很快產(chǎn)生光衰，長時間過高的熱會都帶來穩(wěn)定性和使用壽命的問題。因而，可靠的設計就需要良好的散熱，未來燈具散熱方式除了對本身LED導熱材料的選擇和優(yōu)化之外，還要考慮燈具整體散熱片外表的熱交換方式，對于自然散熱，燈體四周布置若干散熱翅片效果較好，薄的鋁翅片散熱效果較好，通過將翅片變薄，可以增加翅片數(shù)量進而增加散熱面積，還有另外一種方式，可以增加一個有效的腔體內(nèi)外通風散熱通道，散熱效果會更好。即通過在殼體外表面設置散熱孔直接與內(nèi)部光源腔體導通，提供有效散熱通道，避免傳統(tǒng)的封閉式結(jié)構(gòu)，只靠外部散熱器散熱的局限，有效解決了LED散熱問題，合理提升燈具使用壽命。只有解決大功率LED的散熱技術(shù)，才能大面積的推廣大功率LED節(jié)能燈具的應用。

⑤產(chǎn)品從人性化、藝術(shù)化的角度進行創(chuàng)意設計

LED照明的變革將擴展人們的照明觀念，不同的光色和亮度對人的生理和心理能產(chǎn)生不同的影響，人們在很多情況下并不需要很亮的白光，可能黃光或其他顏色的光更適合生理和心理的需要。三基色LED可以實現(xiàn)亮度、灰度、顏色的連續(xù)變換和選擇，使得照明從普遍意義上的白光擴展為多種顏色的光。外形小巧玲瓏，人性化的照明產(chǎn)品成了人們的首選，而LED體積小，不像傳統(tǒng)光源有玻殼、易碎，且光線容易控制，在燈具外觀的人性化設計方面給了LED燈具生產(chǎn)商無限的發(fā)揮空間，圖6為室內(nèi)照明光源實際應用場所。

圖6 室內(nèi)照明光源實際應用場所

5.2 LED節(jié)能燈具研發(fā)中需要解決的技術(shù)

LED節(jié)能燈具進入照明領域是新生事物，具有劃時代的意義。隨著白光LED技術(shù)發(fā)展迅速，僅從發(fā)光效率這一指標來看，已經(jīng)達到了傳統(tǒng)節(jié)能燈的兩倍，遠遠超過了白熾燈和鹵素燈;但是由于白光LED的成本限制及室內(nèi)照明對光的質(zhì)量要求很高，白光LED還有許多需要改進行技術(shù)來適用LED室內(nèi)照明產(chǎn)品的要求，所以目前室內(nèi)LED照明產(chǎn)品還處于市場探索階段;與任何新技術(shù)一樣，LED燈還存在一些急需完善的方面。

①研發(fā)LED高功率光源，提高光源效率

半導體照明 (LED)技術(shù)發(fā)展非常迅速，目前白光LED發(fā)光效率已經(jīng)達到80～120 lm/W左右，但距離達到照明的要求依然差距很大。單顆大功率5W的產(chǎn)品基本上都有散熱瓶頸，發(fā)光效率在60 lm/W上下，而由于制造工藝的原因，高導熱率的新型支架材料及金屬化制程，照明領域的大功率LED封裝的關鍵技術(shù)是要解決器件散熱的問題，所以首先要考慮的是必須選擇具有高熱導率的新型封裝支架材料，其次是熒光粉制成工藝，芯片內(nèi)外量子效率和熒光粉轉(zhuǎn)換效率。理論上，LED的內(nèi)外量子效率和熒光粉轉(zhuǎn)換效率都可以大幅提升，白光LED的光效會達到200 lm/W左右的理想值，所以大功率LED燈具作為最被看好的新興照明光源，其在照明市場的發(fā)展?jié)摿χ档闷诖H上，Panasonic、Toshiba、Sharp、Philips、Osran、Ge 等大公司都有 LED節(jié)能燈產(chǎn)品，特別是 Philips、Toshiba、Sharp公司基于這種光源的照明燈具，燈具效率和配光曲線非常優(yōu)秀。盡管LED光源有很多獨特的優(yōu)勢，但國內(nèi)LED高功率光源廠商在這方面卻是困難重重，目前，Nichia、Osram、Toyoda Gosei、Cree、Lumileds等五大公司幾乎控制了整個白光LED產(chǎn)業(yè)，其專利“雷區(qū)”重重，使得想進入這一領域的其他企業(yè)憂慮重重、望而卻步。隨著白光LED的廣泛、快速應用，以及各大公司在此領域的大力投入，國內(nèi)企業(yè)一方面可以尋求自主研發(fā)的策略，另一方面，可能通過專利技術(shù)許可方式解決批量生產(chǎn)問題。

②發(fā)展高效率、高功率因數(shù)、價優(yōu)的緊湊型模塊化LED燈具電源

產(chǎn)品質(zhì)量問題關鍵在于如何做到質(zhì)優(yōu)價廉，性能穩(wěn)定。LED燈具供電簡便，既可直流供電，又可脈沖交流供電。目前，低效率的供電電源，直接影響LED節(jié)能燈產(chǎn)品的整體性能，節(jié)能效率和壽命嚴重縮水。LED電源屬于開關電源，開關電源的質(zhì)量與可靠性取決于其電路設計，生產(chǎn)工藝，及器件的質(zhì)量。而開關電源的正常工作壽命要取決于電源所使用的電解電容的壽命，電解電容的壽命又取決于電容本身的壽命及工作溫度。據(jù)有關研發(fā)機構(gòu)測試研究統(tǒng)計，電容溫度65℃時的壽命只能保證約8萬小時，電容溫度75℃時的壽命只能保證約4萬小時，電容溫度85℃時的壽命只能保證約2萬小時，電容溫度95℃時的壽命只能保證約1萬小時，從以上的推算，電解電容溫度每上升10℃，壽命將會減半。而燈具制造商考慮燈具設計的緊湊以求降低重量，要求將電源體積做得小巧并安裝在密閉的空間里，其電源的散熱條件受到限制，對于元器件來說，尤其電容的壽命受到嚴重影響，因此高的效率，小的體積及更好的散熱設計是電源面臨的挑戰(zhàn)。

③研究新型LED二次配光技術(shù)

隨著半導體領域科研的不斷深入，LED光源在實際應用過程中也存在混光、混色的均勻性、透光率、色溫的矛盾問題，通常出現(xiàn)點狀光斑以及混色不均勻現(xiàn)象。常規(guī)的做法之一是用藍光芯片激發(fā)黃色熒光粉，呈現(xiàn)出的是黃綠色的暖白光，且顯色指數(shù)不高，不符合家庭照明的要求;另一種常規(guī)做法是采用特定色溫的熒光粉，其缺點是所用的熒光粉應用范圍狹窄，規(guī)?；a(chǎn)與應用范圍的矛盾突出;還有一種做法便是在正白光下覆蓋琥珀色鍍膜，雖然色溫上能夠符合要求，但其不可避免地存在影響光通量的缺點;此外，由于二次透鏡的選用不合理，或者不能有效的無縫配合對接，也可能出現(xiàn)眩光等影響。因此，突破LED燈具在二次光學設計方面遇到技術(shù)難題，有效地控制出光角度和光強分布，各種異形透鏡的使用使大功率LED由點光源變成發(fā)光均勻的面光源，提高混光的均勻性和視覺舒適性，在透光率和色溫上突破半導體發(fā)光二極管應用的技術(shù)壁壘，是目前本行業(yè)技術(shù)人員一個重要的研究方向。

6 結(jié)束語

隨著地球資源的日益緊缺，節(jié)能減排已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。在照明領域，LED節(jié)能燈具有綠色、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，可營造出其他傳統(tǒng)光源無法替代的高質(zhì)量的光環(huán)境，能充分滿足室內(nèi)裝飾氣氛照明的市場需求，給室內(nèi)照明領域的設計應用提供了新的思路和突破口，其諸多優(yōu)點成為取代傳統(tǒng)光源的首選，盡管LED節(jié)能燈要在國內(nèi)市場普及還需要一段過渡期，但LED節(jié)能燈具有的市場潛力及發(fā)展前景是不容置疑的。隨著整個行業(yè)的不斷成熟，LED節(jié)能燈產(chǎn)品開發(fā)的縱向深入，大功率LED光源價格的下降和光效的提高，我們有理由相信，未來十年內(nèi)，LED節(jié)能燈具一定會像現(xiàn)在的熒光燈一樣，普及使用到千家萬戶。

［1］十二五重大科技計劃項目“替代型非定向性LED室內(nèi)照明光源產(chǎn)業(yè)化關鍵技術(shù)”［R］．專利分析報告 立項號2011BAE01B06 2010－10－20

［2］2009－2012年中國半導體照明 (LED)產(chǎn)業(yè)研究及發(fā)展趨勢預測報告 ［R］．中國報告咨詢網(wǎng)2009－7－31

［3］關秋莉．把脈LED節(jié)能燈市場元器件面臨質(zhì)量與價格新要求［J］．國際電子變壓器2009，(2)

［4］GB/T 21098—2007燈頭、燈座及檢驗其安全性和互換性的量規(guī)第4部分 導則及一般信息［S］．國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會2007－11－09．

［5］孫建國，楊海峰．全出光型LED節(jié)能燈［P］．中國專利:200920292275．1，2009－12－25

［6］張國軍 LED照明類燈泡市場分析 ［N］．http://forum．ilighting．net/viewthread．php?tid=42728 2008－11－27

［7］LED節(jié)能燈在照明中的優(yōu)勢 ［N］．http://www．lightled．cn/info/detail/45－2137．html中國燈飾商貿(mào)網(wǎng)2009－9－4