近日，中科院網站發布消息稱，中科院長春應用化學研究所與成都四川新力光源股份有限公司合作研發的“發光余輝壽命可控稀土LED發光材料研發及其在半導體照明中的應用”項目通過由中科院組織的成果鑒定。

      近日，中科院網站發布消息稱，中科院長春應用化學研究所與成都四川新力光源股份有限公司合作研發的“發光余輝壽命可控稀土LED發光材料研發及其在半導體照明中的應用”項目通過由中科院組織的成果鑒定。專家組認為，該原創性稀土發光材料有效解決了國際上一直未能攻破的交流LED照明設備頻閃問題，并實現了從基礎研究到產業化的跨越，達到了國際領先水平，使中國成為世界上唯一掌握通過稀土熒光粉生產低頻閃交流LED產品的國家。目前，該系列產品已通過中國的相關認證，以及美國保險商實驗室(UL)、美國聯邦通信委員會(FCC)、歐洲統一(CE)和歐盟環保(RoHS)等認證，產品銷往美國、加拿大、墨西哥、西班牙、巴西等多個國家，并已取得顯著的經濟效益。

      稀土為光源“添彩”

      當今世界上普遍使用的新型電光源大都與稀土有關，其中使用最多的電光源是稀土三基色熒光燈。所說的三基色是指紅、綠、藍三種其本色光，經過混色組合后，可以獲得照明用的白色光。稀土三基色熒光燈所使用的紅、綠、藍三種熒光粉，都是以稀土元素作主要成份。稀土三基色熒光粉是世界各國用來生產高效節能燈的主要原材料。真正的稀土三基色節能燈與普通的白熾燈相比節電率高達80%，而且可以獲得與日光相近的色溫，使得被照物體顏色純正不失真，其生產過程不污染環境。被公認為當今理想的綠色照明工程。

      目前常用的稀土三基色節能燈的外型以緊湊型為主，按燈管造型分為單U、雙U、三U、單H、雙H、單π、雙π、等多種類型，也有做成細管型。稀土三基色節能燈不但高效節能，而且使用壽命也比白熾燈高5至8倍。

      與鹵粉熒光燈相比，應用了稀土發光材料的節能燈(三基色熒光燈)的光效更高、顯色性更好、使用壽命也更長，節能燈能夠在鹵粉熒光燈的基礎上節能30%~50%，顯色指數提高15%~40%，使用壽命增加3倍以上。由于鹵粉熒光燈發光效率不高、穩定性差、光衰較大、光通維持率低，無法適用于代表未來市場發展主流的具有高光效、低成本性能的細管徑緊湊型熒光燈。2008年6月1日起，國家發改委、國家質檢總局和國家認監委組織制定的《中華人民共和國實行能源效率標識的產品目錄(第三批)》開始實施，其中，熒光燈達到3級能效以上才可以銷售，達到2級能效才能獲得節能認證并獲得國家產業政策支持;國外市場上，歐盟已于2009年9月1日開始執行EuP指令，按照現有鹵粉熒光燈的性能，將很難達到2級能效標準。

      稀土三基色節能燈是世界上各國大力提倡和推廣的新型電光源，在歐美和日本等國已經用稀土三基色熒光燈取代了白熾燈。全球各地加快了淘汰白熾燈的進程，其中美國在2007年12月18日通過美國能源法案，從2012年1月至2014年1月逐步禁止銷售低效率的白熾燈。加拿大自然資源部也在2007年4月25日宣布，自2012 年開始在加拿大禁止銷售白熾燈。 2007年3月9日，歐盟多國達成協議，在兩年內逐步用節能燈取代高能耗白熾燈泡;英國政府于2011年開始徹底廢除傳統型鎢絲燈泡;意大利和法國自2010年、荷蘭自2011年開始禁止白熾燈。澳大利亞政府也在2010年在全國范圍內逐步淘汰低效率白熾燈，轉而使用節能燈。2008年4月17日，新西蘭能源部表示，新西蘭自2009年開始禁止使用白熾燈泡。 2008年4月5日，日本政府也于2012年開始停止制造并銷售高能耗白熾燈泡，而用節能燈來代替 。中國自2007年12月開始實施高效照明產品推廣財政補貼制度，2009年7月與聯合國開發計劃署和全球環境基金共同發起啟動“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節能燈項目”，項目執行期為2009年~2012年， 到2016年全國禁止進口以及銷售白熾燈。

      節能燈和LED的工作原理

      節能燈的主要工作方式是通過整流器將50Hz、220V工頻交流電整流變成平滑的直流電，然后再經變頻振蕩器將直流變換成40kHz以上的高頻交流電然后向燈管供電，在燈管的燈極上面涂有電子粉，當電流經過，電子粉釋放大量電子產生各種射線，釋放的電子(各種射線比如紫外線等)直接轟擊燈管內壁的純稀土三基色熒光粉，稀土三基色熒光粉遭到轟擊后產生雪崩效應從而發光。(紫外線經過這種轉換變成可見光)。

      LED(Light Emitting Diode)，又稱為發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量�，F有的LED照明光源也是使用直流電作為驅動，在工作時必須經交、直流電源轉換。

      LED在工藝結構上與熒光燈有本質的不同，白光LED通常采用兩種方法形成。第一種是利用“藍光技術”與熒光粉配合形成白光;白光的LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成。GaN芯片發藍光(λp=465nm，Wd=30nm)，高溫燒結制成的含Ce3+的YAG熒光粉受此藍光激發后發出黃色光發射，峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有YAG的樹脂薄層，200nm~500nm。 LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收，另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合，可以得到得白光�，F在，對于InGaNYAG白色LED，通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度，可以獲得不同色溫下(2700k~8000K)的白光。 白LED光源離不開四種熒光粉：即三基色稀土紅、綠、藍粉和石榴石結構的黃色粉，較被看好的是三波長光，即以無機紫外光晶片加R.G.B三顏色熒光粉，用于封裝LED白光。第二種是多種單色光混合方法，即采用不同色光的芯片封裝在一起，通過各色光混合而產生白光。

      由于LED相對于傳統照明方式有發光效率高、高效節能;使用壽命長，維護量小;低壓供電，啟動速度快，安全可靠;LED固態封裝，無玻殼、耐沖擊，抗爭能力強;LED控制簡單靈活，可調光調色;以及LED不含汞，幾乎無紅外紫外，真正的綠色環保等技術優勢。但現有的LED照明光源使用直流電作為驅動，在工作時必須經交、直流電源轉換，能耗大、散熱差、成本高，因此，開發可直接使用交流電驅動的新型LED照明產品是造福百姓、推進LED照明產業發展的重大需求。因此，我們可以預計，如果突破這個技術，LED大規模替代節能燈的時代會很快到來。

      目前，預計在2016年LED照明在全球的市場份額將會達到30%左右，也是未來最具競爭力的主流照明光源，現在各國政府也在大力推進LED產業。以日本為例，它對LED產業的補貼已達50%，并且計劃在2016年LED替代其他照明光源替代率達到50%以上，到2020年替代率達到100%。

      近期LED照明產品售價大幅下降， LED比同亮度熒光燈價格高1倍左右，若再考慮LED燈價格仍保持下降趨勢，以及國內2016年白熾燈的退出時間線路圖，LED照明取代熒光燈和傳統白熾燈的趨勢已經明確，LED照明普及速度會顯著快于當年熒光燈的普及速度,進入銷量爆發區間，滲透率將快速提升。目前LED主要以景觀照明、道路照明為主，以后逐步會滲透到室內照明，而商業照明、工業照明以及公共區域照明將會成為其重要應用領域。