半导体照明技术应用及其优点

在繁华的大城市里，晚上也是很热闹的。为了吸引顾客，商店门口总是挂着闪闪的彩灯或者大大的显示板，整个城市灯火璀璨。这些灯，就是半导体照明技术的应用。而人们常说的半导体照明一般就是以led作为光源的照明。LED就是一种半导体固体发光器件，由于它有环保，寿命长，体积小，节能等特点而被称为第四代绿色光源。那么，半导体照明技术应用在哪些方面?

　　一.半导体照明技术

半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在收音机、收音机以及测温上有着广泛的应用。而半导体照明中又以LED最为突出。LED即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器。

二.半导体照明技术的应用

半导体照明技术涉及衬底技术、外延技术、芯片结构与制作技术、封装技术和应用技术5个技术分支以及与其相关的封装材料和荧光材料领域。目前，半导体材料在照明技术领域的应用主要是发光二极管(LED)照明技术。发光二极管(LED)是近年来迅速崛起的半导体发光器件。

三.LED光源优点

高节能

节能能源无污染即为环保。直流驱动，超低功耗(单管0.03-0.06瓦)电光功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源节能80%以上。

寿命长

LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。

多变幻

LED光源可利用红、绿、篮三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。

利环保

环保效益更佳，光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

高新尖

与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品，成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程，无限升级，灵活多变的特点。

　　四.现阶段LED缺点

1、暂时的温度升高不会产生光强衰减，较高的温度在较长时间内工作会使LED产生光衰

2、LED实际是个半导体PN结，其正向导通电压虽然都在一个范围内，但却因生产厂家、设备型号、进货批次的不同而相异，这种情况极易导致相当一部分LED不能工作在正常工作点上

3、单个LED功率低。为了获得大功率，需要多个并联使用，例如汽车尾灯。单个大功率LED价格很贵。现阶段LED价格较之于白炽灯价格要贵几倍、十几倍甚至几十倍4、显色指数低。在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实。

LED是低压微电子产品，也是数字信息化产品。曾经就看过某男生用LED灯表白的。那些LED根据编程设定来显示特定图案。而商场的显示板大多也是利用半导体照明技术。但是，2010年LED照明灯具的市场份额仅仅为0.4%。相信伴着科技的发展，这种技术的应用将会更广。

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LED未来发展大有可为，具体分析如下：一、LED产业现状：发展迅速，但企业规模偏小，产业链不完整1、作为目前全球最受瞩目的新一代光源，LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。我国的LED产业起步于20世纪70年代，经过近40年的发展，现已形成上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄7个国家半导体照明工程产业化基地，产品广泛应用于景观照明和普通照明领域，我国已成为世界第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国。2、LED产业研究机构--集邦LED中国在线(LEDinside)的一份统计数据显示，截至2009年底，我国共有LED企业3000余家，其中，年产值上亿的只有140家。然而，在这140家企业中，没有一家企业的产品年销售额超过10亿元，超过5亿元的也只有少数几家，大部分在1亿元至2亿元之间。可见，虽然我国LED企业数量较多，但规模普遍偏小。3、目前全球已初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的产业格局，以日本的日亚化工、丰田合成，美国的克里、通用电器和德国的欧司朗为专利核心的技术竞争格局。美、日企业在外延片、芯片技术、设备方面具有垄断优势，欧洲企业在应用技术领域优势突出，而我国的LED还处于较低端的水平，80%左右的产品集中在景观照明、交通信号灯等应用市场，在汽车照明、大屏幕等高端产品方面涉及的比较少。二、LED产业症结：缺乏核心专利，产学研合作松散1、 随着国内LED市场的蓬勃发展，越来越多的国外企业把目光转向中国，尤其近几年，我国受理的LED领域的专利申请数量逐年显著增加。记者在国家知识产权局发展研究中心提供的一份《半导体照明专利风险分析研究报告》中看到，截至2008年底，全球已有22个国家和地区在我国申请了专利，技术优势明显的国家在我国的专利申请比例较高，排名前五位的国家分别是日本、韩国、美国、德国和荷兰。其中，日本以1306件专利申请的数量遥遥领先，占申请总量的24%，其余四国分别占申请总量的7%、5%、4%、和3%。2、在有效专利方面，国内专利申请与国外来华专利申请的比例约为4比5。但在这些国内专利申请中，台湾地区占据了大量的份额，其有效发明专利占到了53%。换句话说，如果除去台湾地区，大陆与国外在专利数量、专利含金量方面的差距将会更大。3、此外，从产业链的分布来看，国外公司主要在芯片、封装领域的专利布局较多，有一半的LED核心发明在我国提出了专利申请，日亚化工、欧司朗、拉米尔德、克里、通用电气等公司掌握了绝大多数的核心专利技术。其中，日亚化工的核心专利最多，涉及除封装外的所有产业链。4、与上述外国公司相比，我国LED专利申请明显处于劣势。5、我国LED行业除了核心技术竞争力不强之外，产学研结合比较松散也是制约其发展的主要因素。我国的LED专利有很大一部分集中在科研院所，例如，在外延领域，专利拥有量排前三名的分别是中科院半导体所、中科院物理所和北京工业大学在芯片领域，排前三位的分别是中科院半导体所、北京工业大学和北京大学。与科研院校相比，国内企业申请的实用新型专利较多。6、缺乏核心专利、产学研合作松散，已成为悬在中国企业头上的一把达摩克利斯之剑，随之而来的是企业随时面临的专利侵权风险。三、LED产业未来发展趋势：加强自主研发，重视专利的重要作用1、国内企业更应苦练‘内功’，加大自主创新力度，重点研发能够被市场广泛接受和认可的新技术，并以此为基础，与国外公司展开许可、合作。”2、在消化、吸收国外先进技术的基础上，加强模仿创新，通过对竞争对手的核心专利进行改进，提高其技术效果，申请改进型专利，这是规避专利侵权风险的一条有效途径。”国家知识产权局发展研究中心主任毛金生指出。3、企业要学会合法利用先进技术，跟踪即将到期的专利，签订专利实施许可合同、反垄断许可、交叉许可、授权生产，还可以到专利未覆盖的国家开拓市场。4、加强企业与研究机构的产学研合作也是促进我国LED产业快速发展的有效途径。促进科研机构的创新成果向企业转移，努力培育一批具有自主知识产权的创新型“龙头”企业。

选择适合的专利数据库

为什么要选择合适的专利数据库?因为专利具有地域性，若创造发明者的技术或是技术延伸商品想要在某一个国家”排除他人”使用、出售与制造等，那么就需要在该国申请专利保护。此外，由于专利资讯是一种鼓励创造发明的技术揭露，因此各国家均会在该国申请或是已经核准的创造发明专利公开，也因此有了各国免费资料库的出现。

然而，专利申请与布局常牵涉到数个国家。因此在不同免费专利数据库分别检索不仅浪费时间，还会因为不同资料库所使用语言与语法的不同而有所误差(每一国资料库所使用语法均不相同)。所以选择综合性强、数据资料多的源文件库就显得尤为重要了

一般专利数据库所包含的内容

以专利分析系统佰腾(BaiTeng Patent Search)为例，其中包含的专利资料库为美国USPTO(公开库、授权库的英文资料全文)、欧盟EPO、日本JPO、韩国KPO、中国SIPO、德国(DE)、英国(GB)、法国(FR)与瑞士(CH)(英文书目资料)、与WIPO PCT等，而上述的专利资料查询均可在统一的检索语法与架构下进行。

总而言之，这些专利数据库藉由建构一个统一的检索介面，让使用者可以同步检索多国专利，因此也让专利检索与分析工作变的较为简单一些。

一般专利数据库中所涉及的检索语法

我们以 一例说明，例如「(car or auto*) and (Siemens or Hyundai).ap. and navigation.ab. and @ad>=19860301<=19931010」即是” (car or auto*)”出现在全部栏位，”(Siemens or Hyundai)”出现在专利权人，”navigation”出现在摘要，且申请时间介于1986年03月01日与1993年10月10日之间的专利，其余相关进阶检索可利用此模式进一步演练与扩展。

专利检索详细 *** 作流程4、专利检索过程中的基本步骤(拟定关键词)

第二阶段所需要进行的工作即在于拟定关键字，其中”拟定关键字”方式包括五项。分别为1. 基本关键字拟定(研究者)、2. 同义字扩充(研究者)、3. 上位用语扩充(专利工程师)、4. 公司名称合并(IT工程师)与5. 时间与技术分类限缩(专利检索人员)。上述五项中，括号内的人表示应该主要由哪一角色的扮演主轴，例如基本关键字拟定，我们认为应该由研究人员提供，上位用语扩充应由专利工程师提供等。

此外，在上述五个主要工作项目中，原则上仍是由专利检索人员进行相关工作的执行与 *** 作(当然也可以由研究人员自行进行检索)，其中专利检索人员所需要扮演的角色在于，协同不同专家以完成专利检索与分析的工作，相关细部 *** 作技巧我们将会在往后专栏中进一步说明。

特别提示

更多专利申请的问题请访问呱呱知道网:http://zhidao.zhiguagua.com/zhuanlishenqing/

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