西安照明工程

1 我国LED技术发展状况
我国LED起步于20世纪70年代，90年代形成产业，目前已具有相当规模。90年代后期，高亮度LED发展迅速，经历了进口器件销售，进口芯片封装（1998年前100%进口），进口外延片制芯片、封装，自主生产四个阶段，现已具有GaAs和GaP单晶、外延片、芯片的生产能力。近两年国内企业引进MOCVD设备已达20台套。
国内约有20余家高等院校、科研机构和企业在进行GaN蓝绿光LED和白光LED的研究和开发，但目前与国外相比还存在较大的差距。在投入资金、设备和人才方面均无法与国外相比，而且研究机构相对比较分散。国内主要研究单位有：中科院半导体所、中科院物理所、北京大学、清华大学、北工大、南昌大学、中科院长春光机所等。
国内LED生产企业有数百家，有生产外延材料的、生产芯片的、封装的，还有生产LED应用产品的。生产外延材料和芯片的企业主要有厦门三安、大连路明、深圳方大、江西联创、北大蓝光等；封装企业数量较多，如惠州华刚、南京华鼎、佛山国星光电、厦门华联等数百家；生产应用产品的企业更多，涉及背光源、显示屏幕、信号照明、汽车照明、建筑装饰照明等多个领域。
2 我国LED照明状况
LED作为新一代固态照明（Solid State Lighting）光源从20世纪90年代中期开始就为照明界人士所关注，在最近几届国际电光源研讨会（Lighting Source）上，LED照明均为主要议题之一。
我国半导体界人士近年来也开始关注LED在照明领域的应用前景，并向中科院和科技部等部门进行了汇报，引起了科技部的高度重视。科技部于2003年6月组建了“国家半导体照明工程协调领导小组”，并于6月17日召开了协调领导小组次会议，正式启动“国家半导体照明工程”。提出了“以产业化为目标，以应用促发展，培育有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业”的口号。协调领导小组组长为科技部副秘书长李健，19名成员分别来自科技部、信息产业部、建设部、中科院、照明电器协会、照明学会以及江苏、江西、广东、浙江、北京、上海、长春、厦门等省市。2003年下半年协调领导小组办公室主要工作是在全国范围开展调研，摸清现状，同时紧急启动“十五”科技攻关计划，“半导体照明产业技术开发”项目。该项目包括三个课题，一是“功率型高亮度发光二极管芯片及封装产业化关键技术”；二是“半导体照明系统技术、重大应用产品开发及示范”；三是“半导体照明工程发展战略研究”。
2004年上半年的工作主要是组织召开了“2004年中国（上海）半导体照明论坛”，在论坛召开前夕召开了协调领导小组第二次会议。协调领导小组组长升格为科技部副部长马颂德，成员增加到29人。批准厦门、大连、上海浦东、南昌为批国家半导体照明工程产业化基地。目前开展的工作是积极参与“中长期科技发展规划”和“十一五”规划，作有关LED照明的项目建议书，同时跟踪“十五”攻关项目的进展。
对LED照明的认识也经历了一个过程。在此举两个例子，一是关于我国LED水平与国外的差距，2003年认为差距只有2-3年，2004年“论坛”后则认为“我国不但与国际水平的Lumileds、Gree、OSRAM、Nichia等公司存在较大的研发和产业化差距，即便与韩国和台湾地区相比也有一定差距，国内差距主要在产业化方面”；二是关于LED照明取代白炽灯和荧光灯的问题。原来的提法是“2007年LED取代白炽灯和荧光灯，2012年LED取代荧光灯”，现大认识到“LED是半导体产业与照明产业的边缘产业，从事LED照明需要重视LED产业与照明产业的结合。LED何时替代传统的白炽灯和荧光灯还是未知数。建议预计LED在2007年进入普通照明市场，2012年成为主要光源之一”。
3 我国LED照明的应用状况
　 LED照明应用产品在国内较早只是用于仪表指示灯，随后有进口汽车用于高位刹车灯，大规模应用是近几年的事，发展速度之快令人吃惊，应用范围比较广的是建筑装饰照明。
3．1 屏幕显示
在大屏幕显示方面，国内比较有影响的是广东惠州的德赛、北京的利亚德、西安的青松、北京的星光索莱特、深圳的京东方、深圳的普耐等。其中以德赛的产品水平，该公司直接给日本东芝、日立等大公司加工大屏幕，LED芯片依靠进口，由惠州华刚公司封装，并组装成模组，由德赛制成大屏幕。另一家比较有特点的公司是北京索莱特，该公司大屏幕主要针对电视台演播厅背景，同时也可用于舞台演出的背景，这种应用是近年来兴起的，市场前景很看好。全彩大屏幕在国内应用逐渐增多，除体育场馆外，室内及室外用量也不断增大。上海浦东陆家嘴金融中心的震旦国际总部，整个朝向黄浦江的建筑立面，镶上了长100M的超大型LED屏，总计面积达到3600m2。这种屏幕同时起到建筑装饰作用。
LED显示屏的应用涉及社会经济各领域，主要包括：证券交易、金融信息显示，全国各地储蓄所、证券交易所均采用LED显示屏；机场航班的动态信息显示；港口、车站旅客引导信息显示；体育馆信息显示；调度指挥中心信息显示，电力调度、车辆调度管理，车辆动态跟中农等，也逐步采用LED显示屏；邮政、电信、商场、购物中心等服务领域的业务宣传与信息显示；广告媒体，除大型户外广告，在火车、汽车车厢内也出现了LED显示屏，除播出有关信息外，还插播广告。
3．2 建筑装饰
LED在建筑装饰领域的应用更加广泛，出现了不少创新设计。以往对建筑立面照明主要采有投射方式，但许多建筑物没有地方放置传统的投光灯。LED由于光源尺寸小，可以水平或垂直安装，与建筑物表面更好地结合，拓展了照明设计师的创作空间。
在景观照明中，LED在广场、公园、绿地、水面、水下、道路等均有不同的应用，由于LED灯具体积小，便于隐藏，因此会产生较好的景观照明效果。
由于景观照明的需求，企业开发出品种繁多的LED灯具，在造型、款式、色彩、功能等方面均富于变化。同时由于采用智能控制，对色彩、亮度均可控制，使得色彩丰富、变化多姿。
3．3 交通信号灯
LED交通信号灯发展可分为三个阶段：阶段是1998年以前，LED信号灯为试用期，一方面受LED发光器件的限制，使用效果一般；另一方面LED信号灯刚刚开发出来，对其在户外条件下的使用也需要考察一段时间，这一时期主要在北京、上海使用，未大面积铺开。第二阶段是1998-2000年，这一阶段LED信号灯从试用走向规模使用。这一阶段，LED信号灯开始成批量地更换或在新增交通信号控制路口使用，北京、上海、重庆等城市都在这一时期批量使用LED信号灯。这一时期的LED信号灯技术水平不高，主要靠LED发光器件技术水平的提高来达到使用要求。2001年以来称为第三阶段，随着GB14887-1994《道路交通信号技术要求及测试方法》的修订，LED信号灯的技术水平进入一个总体提高阶段。这一阶段，国内许多城市大规模的使用或都全面使用LED信号灯，这些城市有北京、上海、南京、重庆、宁波等。LED在交通诱导信息显示屏中的应用，既可看作显示屏幕，也可以作为交通信号，对显示路段交通状况和停车场情况等文字信息的显示屏，高亮度是一个重要的发展趋势。LED在交通标志和倒计时显示器中的应用也日益广泛，主要是包括可变交通标志，如可这限速标志、可变车道标志和配合交通信号灯使用的倒计时显示器。
上面讲的是一般城市道路用交通信号灯，实际上广义的交通信号灯还包括航标灯、铁路信号灯、机场相关信号指示灯等。
上海奥星照明电器制造有限公司研制了LED航标灯，光源采用碟状结构，与相应光学系统匹配构成了一个相对独立的发光单元，在实际应用中，根据大小河流或沿海的不同需求选择灯具中所使用的单元数目，获得不同的射程。
LED铁路信号灯在国内也处于研究开发之中，目前已经研制出LED手提信号灯，铁路信号灯的研制目前还要克服颜色和光强问题。
航空和机场助航灯光系统也在采用LED，由上海东风照明器材公司生产的障碍灯、环境灯，已用于国内机场。机场滑行道边灯采用了蓝光LED，也已通过民航总局的认可，拟投入使用。
3．4 汽车照明
我国在汽车中用LED从1998大规模生产安装后雾灯开始，此举带动一批企业开发LED灯具。从我国目前实际情况来看，近期LED主要用于汽车制动灯（刹车灯），包括使用最普遍的高位刹车灯。
上海华亿光电子有限公司开发了一种LED汽车行驶状态灯，通过安装于汽车后部的LED状态灯的灯光变化，显示汽车行驶过程中的各种不同状态，以提示尾随车辆驾驶者，有效防止追尾撞车等事故发生。除具备一般高位刹车灯显示刹车（红灯亮）的功能外，并显示滑行（黄灯亮）和回速（绿灯亮）的行驶状态，同时还可组合显示汽左转、右转、倒车、临时停车等十余种状态。使驾驶员在操纵车辆行驶过程中的所有状态都通过信号得以充分表达。
目前国内上海复旦大学与上海汽车制造公司、长春光机所与长春一汽均在合作开发LED汽车照明产品。随着LED光学性能不断提高，封装设计更有针对性、实用性，它将为汽车的个性化、一体化提供更大的发展空间。
3．5 LED其它应用
除了前面讲到的屏幕显示、建筑装饰、交通信号和汽车照明外，LED的应用还渗透到其它领域，以下仅举几例：
白光LED已用于各式各样的手电筒，国内一些企业与煤矿合作开发井下矿灯，在今年新开通的城市间直达列车上（Z字头），全程软卧车厢床头阅读灯已改成LED灯，采用了21颗白光LED组装而成。同时车辆夜间行走时，走道的地灯也采用LED。
彩色LED应用更加花样繁多，在电视演播厅和一些演出场所，以往的透明地板彩用彩色白炽灯，现已改为LED，配合音乐与表演显示动态彩色变幻的效果。
另外LED还用于一些玩具和纪念品上，作为一种装饰，如圆珠笔、钥匙链等等。
4 我国LED照明技术与国外的差距
代表国际水平的LED生产企业是美国的Lumileds（PHILIPS与HP合资）、Gree、日本的Nichia、德国的OSRAM等。这些公司在LED研发和生产上均拥有多项专利技术，特别是在大功率白光LED方面处于世界地位，控制了白光LED的主要市场。韩国和我国台湾地区的一些企业处于二流水平，主要特点是生产企业多，具有较好的半导体产业基础，人才和设备方面也有比较优势，占有大量中档产品市场。我国目前处于三流水平，特点是发展迅速、企业众多，但产品的质量和档次比较低。表2反映了我国LED的发展速度。
    1997-2002年国内LED生产与销售情况　 
年份  生产（亿只）  产值（亿元）  销售额（亿元）
1997    47             27．61       19．78
1998    65             35．89       22．44
1999    75             42．89       27．05
2000    84             49．70       31．40
2001    102            59．80       38．20
2002    160            100．00      80．00
注：数据来源于中国光学光电子协会光电器件分会。
据海关统计，我国2003年LED出口量为119亿只，出口额为3.3亿美元；进口量为170亿只，进口额为14亿美元。从以上数据可以看出，我国是LED进出口大国，进出口数量及成交额均比较大。另外也可以看出进口产品与平均价格差别较大，平均进口价格是平均出口价格的3倍。这反映了目前国内LED生产水平与国外水平的差距。我国出口的大多是中低档产品，而市场所需的中产品仍需大量进口。这就为我国LED今后的发展指明了方向，即如何培育具有国际竞争力的LED产业。
在LED应用产品方面，虽然与发达国家存在一定差距，但相对差距较小，例如在显示屏幕和交通们号灯等领域，与国外的差距在缩小。建筑装饰照明方面，国内进步也比较快，需要在设计和控制方面进上步加强。在LED应用产品开发方面我国有一定的比较优势，目前已有一些国外企业将开发出的应用产品拿到中国生产，预计这种OEM方式生产的产品将会在国内继续增长。