房间里没有任何常见灯具的踪迹，只有一个会发光的天花板，室内被映照得如同白昼——这不是科幻小说，而是光学专家们描述半导体照明的场景。
在长春举办的国际光学大会上，专家们指出，“没有灯”的“绿色照明”，正在引领人类照明历史上的第三次革命，在能源紧缺的今天，正在演绎节能新概念。 银川市绿色照明工程全部采用目前国际上最先进的LED光源，其使用寿命长，节电效果明显，耗电量只有同等功率、同等光效灯的1/10，并且能够防止光污染和光干扰。本报记者张晨摄
人类照明史上的第三次革命
众所周知，火开始了人类照明领域的第一次革命，而爱迪生发明的白炽灯被公认为第二次照明领域的革命。在这次光学大会上，美籍华人光学专家厉鼎毅等学者们认为，被称之为ＬＥＤ的半导体照明，无疑将引领人类照明领域第三次革命。
半导体照明，亦称ＬＥＤ，即半导体二极管的意思。早在20世纪60年代，世界上第一支半导体发光二极管诞生，这种体积小、寿命长、安全低压、节能、环保的新型照明手段就进入了科学家的视野。半导体照明问世尽管已有40多年，可长期以来，半导体发光二极管只能发出彩色光辉，虽然五彩斑澜，却不能用于日常照明，只在一些装饰等领域充当辅助光源的角色。
直到20世纪90年代中期，第三代半导体材料氮化镓的突破，以及蓝、绿、白光发光二极管问世后，半导体照明才得以进入日常照明领域。20世纪60年代，世界上出现首支红色ＬＥＤ。到今天，ＬＥＤ的色彩几乎涵盖全部可见图谱。
在人类照明史上，可以清楚地看到这样的历程：从远古时代的火到油灯；1879年，爱迪生发明了电灯；1938年，发明了荧光灯；1959年，发明了卤素灯；1961年，高压钠灯出现；1962年，金属卤化物灯问世；1973年，三基色荧光灯发明出来。而从1962年开始，人类照明史上有了新的角色——ＬＥＤ。1962年，首只ＬＥＤ出现；1976年，绿色ＬＥＤ出现；1993年，蓝色ＬＥＤ出现；1999年，白色ＬＥＤ出现。最早研制的ＬＥＤ只具备标识功能，而白光ＬＥＤ的出现，使其迈进了日常照明领域。白光ＬＥＤ最接近日光，更能较好反映照射物体的真实颜色。从技术角度上看，白光ＬＥＤ也是ＬＥＤ中最尖端的技术。2000年，ＬＥＤ开始应用到室内照明。
应该说，新型照明还包括固体发光材料，可由于固体发光材料照明目前发展缓慢，ＬＥＤ将引领人类照明历史进入划时代革命。
ＬＥＤ如果替代全国1/3的发电量，相当于再造一个三峡水电站
科学界之所以看重ＬＥＤ，是因为它在能源紧张的今天，有着特殊的意义。
第三代半导体材料以氮化镓作为半导体照明光源。研究资料表明，由于是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，而且与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90％以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，而寿命却可以延长100倍。一个半导体灯正常情况下可以使用50年以上。
致力于研制ＬＥＤ发光芯片的大连路明科技集团有限公司董事长肖志国说，白炽灯钨丝加热耗电量大，节电效率低，荧光灯虽然可以节能，但其产生的汞污染却对人体有害，影响人的视力。ＬＥＤ是利用半导体芯片通电后，将电能转化为可见光，它替代白炽灯和荧光灯是大势所趋。我国目前每年用于照明的电力将近2500亿千瓦时，其中如果有1/3采用半导体照明，每年可节电近800亿千瓦时，相当于一个三峡水电站的年发电量。
科学家们发现，ＬＥＤ的作用远远不止这些。它极具环保作用，它所产生的光谱中没有紫外线、红外线，没有热量和辐射，属于典型的绿色照明光源，废弃物可以回收；它控制方便，可以通过调整电流随意调光，达到不同光色的组合和丰富多彩的动态变化效果；它应用灵活，可以做成各种形状的轻重厚薄产品。
在现代社会中，ＬＥＤ已经无处不在。从手机、电脑、数码相机等高科技产品到汽车、仪器仪表指示、城市景观照明等方面，半导体照明得到了广泛的应用。为配合科技奥运、绿色奥运，北京市已提出要用ＬＥＤ作为照明光源。在北京机场、上海东方明珠塔等重要公共场所，ＬＥＤ照明正在发挥着巨大的景观照明作用。今年夏天，上海黄浦江畔花旗银行大厦的整面墙体开始发光，这块近140米高的超大屏幕ＬＥＤ彩显幕墙把外滩照得一片明亮，市民们更深地感受到了未来的高科技照明领域革命的步伐。
ＬＥＤ用绿色照亮未来
半导体照明的巨大诱惑已经让不少国家对未来照明领域充满乐观，世界各国政府纷纷付诸实践。
美国能源部门预测，到2010年，美国将有55％的白炽灯和荧光灯被半导体照明替代，到时每年可节电350亿美元。美国已经启动了国家半导体照明计划，欧盟启动了彩虹计划，日本启动了21世纪光计划。日本政府明确提出，2006年就要用半导体照明大规模替代传统白炽灯。
中国是世界上最大的照明灯具制造国，拥有巨大的照明工业和照明市场。同时，中国又攻克了大功率发光芯片的技术难关，半导体照明的产业意义与价值不可估量。由科技部和十几个地方政府共同实施的国家半导体照明工程项目也已启动。2003年6月，我国成立“国家半导体照明工程领导小组”，以中科院半导体所和物理所、北京大学、清华大学等科研院所为代表，积极介入第三代半导体材料领域的研发，将技术成果进行转化。
自20世纪60年代末由中科院长春物理所研制成功ＬＥＤ（半导体发光二极管）始，至2004年，我国已有ＬＥＤ各类企业约3500余家，从业人员50余万人，年产相关器件达400亿只以上，市场规模已超过人民币300亿元。目前已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用等比较完整的产业链，全国从事半导体发光二极管器件及照明系统生产规模以上的企业有400多家。中国在显示屏、交通信号等领域已有大量的中低档ＬＥＤ产品在市场销售，并形成一定的应用开发技术和自主知识产权。
在政策上，今年5月召开的中国绿色照明国际会议暨第六届国际高效照明会议明确提出，“十一五”期间，国家发展和改革委员会将重点在公用设施、宾馆、商厦、写字楼、体育场馆、居民住宅中推广高效节电照明系统。国家还将严格照明产品市场准入，达不到强制性能效标准的产品不得生产销售，达不到建筑照明节能标准的建筑不得开工建设。国家将建立激励机制，加快高效照明产品推广应用，研究提出鼓励高效照明产品生产、使用的财政税收政策。
科学家们预测，尽管半导体照明取代节能灯，走进中国千家万户可能还需要几年甚至更长时间，大到景观照明、户外大屏幕，小到玩具、手电筒、圣诞灯，人们有理由相信，ＬＥＤ将会照亮每个人的居室，从而改变我们的生活。
作者：李亚彪 于晓华 陆春华
（来源：经济参考报）
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