Ca9MgNa(PO4)7:Eu2+,Mn2+白光发射荧光粉的制备与发光性能的研究(2)
4．结论 29
致谢 30
参考文献 31
1.绪论
1.1 引言
因效能过低，美国已于2014年元旦起开始停止销售市场最畅销的40瓦和60瓦白炽灯。此项举动旨在推广节能的紧凑型荧光 灯、led灯和其它能效比更高的灯泡。值得注意的是，中国、欧盟、澳大利亚等国也将把白炽灯的规制范围从现有的产业用领域扩大至住宅用室内照明。
爱迪生的白炽灯，被誉为光学领域的第一次革命，自发明至今伴随人类走过了140余年，经历了百余年时间沿用至今，在照明领域为人类立下赫赫战功。 在全球气候加速变暖，沙漠化越来越严重的环境下，高能耗的白炽灯意着要消耗更多的煤矿资源，向空气排出更多的二氧化碳，这与各国特别是中国政府提倡节能减排格格不入。白炽灯已加速走向了淘汰，正逐渐退出历史舞台。
2011年11月，我国发布的《中国逐步淘汰白炽灯路线图》指出：2011年11月1日至2012年9月30日为过渡期；2012年10月1日起禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯；2014年10月1日起禁止进口和销售60瓦及以上普通照明白炽灯；2015年10月1日至2016年9月30日为中期评估期；2016年10月1日起禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯；不到十年耗电较多的传统白炽灯就将全面停产、禁用。
LED作为照明市场开发领域的一支新晋潜力股，得到诸多企业的青睐与关注。在白炽灯逐渐被市场淘汰之时，也急切呼吁着LED市场的量化与质化发展，但就现状而言，LED在当下中国尚未形成成熟产业链，打着LED节能旗号的项目如雨后春笋般遍布市场，真正满足照明需求的LED产品仍屈指可数。
结束白炽灯全世界均已开始，LED照明正在点亮世界。目前，LED正日益成为照明领域的新热点。它属于冷光源，因此LED节能灯比白炽灯省电80%，比荧光节能灯省电50%。除了明显的省电优势，LED节能灯还具备光源有方向性、无闪烁、颜色纯正、产生热量小、耐冲击以及可靠性高等特点。
1.2白光发光二极管
LED，即发光二极管（Light Emitting Diode），是一种采用电致发光的固体发光源。图1.1为发光二极管的基本结构示意图，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。当 PN 结加正向驱动电压时，电流通过导线作用于 PN 结，电子就会被推向 P 区跟空穴复合，然后以光子的形式发出复合时的剩余能量，从而把电能直接转换为光能。该能量相当于半导体材料的带隙能量最(eV)，其与发光波长A(mn)的关系为A=1239．6／Eg(rim)[1]。因此，只要有理想的半导体材料就可以制成各种光色的LED。PN 结加反向电压，少数载流子难以注入，此时不发光。
图1.1发光二极管的基本示意图
LED最早可以追溯到美国通用电气公司利用GaAsP制出的红光LED，它的发光效率接近0．11lm／W，大约只有白炽灯效率的1／150[2]随后的20多年中LED的发展稍显缓慢，技术上的局限性使得它没有完全的应用到日常照明上，基本上只起到长波长单色光指示的作用。LED的第二次飞跃发生在1993年，日亚化学公司的S．Nakamura等成功研制以GaN为基底研发出第一个蓝光LED芯片，进而利用InGaN蓝光芯片实现了白光照明，使LED的应用范围推广到了普通照明阶段[3]。Nichia公司在2000年的试验样品已达到25lm／W，相当于卤钨灯水平。最近LED芯片发光又蓝移至近紫外区[4]，这又大大地提高了LED芯片的功率。LED能够成为照明界的变革引领者，主要基于它独特的优势。与前三代照明光源相比，它主要有如下优点：（1）节能高效环保。LED在低能耗的基础上可以实现高效率出光，其耗电量基本上只有同亮度白炽灯的1/10左右。目前，实验室条件下的光效率基本在 250lm/W[5]左右，而商用LED的发光效率也可以达到70-80lm/W，传统照明光源已难以望其项背。大规模使用LED灯不仅可以节约电能，而且也避免了发电过程中对环境造成的污染。根据美国国家光电产业发展协会的预计，到2020年为止，使用LED可以累积节约相当于760GW [6]的电能。从环保角度来看，如果使用LED替换1/3的白炽灯，可以节省火力发电所用原煤0.5亿吨，减少由此产生的废气废渣约667万吨[7]。另外，LED 密封性好，不会轻易破损，其废弃物也可以回收利用，减少了固体废物污染。（2）长寿命。LED的亮度衰减周期较长，目前的使用寿命已经长达5-10万小时，远超过白炽灯的1000小时和其他荧光灯的1万小时[8]。再加上其内部结构简单，没有易受损部件，减小了人为损坏的可能性，基本上都可以达到额定使用时间。（3）工作方式简单。LED 在直流电源下即可工作，额定驱动电压只有2-4V，响应时间迅速。（4）小巧方便。
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