|
自從1968年第一批LED開始進入市場以來,至今已有30多年。隨著新材料的開發和工藝的改進，LED趨于高亮度化和全色化。氮化鎵基底的藍色LED的出現，更是擴展了LED的應用領域。目前LED的主要應用領域包括大屏幕彩色顯示、照明燈具、激光器、多媒體顯像、LCD背景光源、探測器、交通信號燈、儀器儀表、光纖通信、衛星通信、海洋光通信以及圖形識別等，但目前還主要是用于照明和顯示。
LED是由超導發光晶體產生超高強度的燈光，它發出的熱量很少，不像白熾燈那樣浪費太多熱量，不像熒光燈那樣因消耗高能量而產生有毒氣體，也不像霓虹燈那樣要求高電壓而容易損壞。LED已被全球公認為新一代的環保型高科技光源。
LED具有高光效能，比傳統霓虹燈節省電能80%以上，工作安全可靠。LED改變了白熾燈鎢絲發光與節能燈三基色粉發光的原理，而采用電場發光。LED光源具有壽命長、光效高、無輻射與低功耗等特點。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發光效率可達80%~90%。將LED與普通白熾燈、螺旋節能燈及T5三基色熒光燈進行比較，其結果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000h；螺旋節能燈的光效為60lm/W，壽命小于8000h；T5三基色熒光燈的光效則為96lm/W，壽命大約為10000h；而直徑為5mm的白光LED的光效為20~28lm/W，壽命可大于100000h。
（1）LED照明產品
在愛迪生1879年發明碳絲白熾燈之后，照明技術便進入一個嶄新的時代。回顧20世紀的照明史，熒光燈、汞燈、高/低壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈、高頻無極熒光燈以及微波硫燈等新光源層出不窮。白熾燈從其問世的那一天起就帶有先天性缺陷，鎢絲加熱耗電大，燈泡易碎，而且容易使人觸電。熒光燈雖說比白熾燈節電節能，但對人的視力不利，燈管內的汞也有害于人體和環境。真正引發照明技術發生質變的還是LED。與傳統照明技術相比，LED的最大區別是結構和材料不同，它是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體，上下兩層裝有電極，中間有導電材料，可以發光的材料在兩電極的夾層中，光的顏色根據材料性質的不同而有所變化。
LED屬于全固體冷光源，體積更小，重量更輕，結構更堅固，而且工作電壓低，使用壽命長。按照通常的光效定義，LED的發光效率并不高，但由于LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，效率可達80%~90%。而同等光效的白熾燈的可見效率僅為10%~20%。單體LED的功率一般為0.05~1W，通過集群方式可以滿足不同需要。
LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具，在照明領域LED發光產品的應用正吸引著世人的目光。LED作為一種新型的綠色光源產品，必然是未來發展的趨勢，21世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。
(2)LED光源的優點
①新型綠色環保光源：LED運用冷光源，眩光小，無輻射，使用中不產生有害物質。LED的工作電壓低，采用直流驅動方式，超低功耗（單管0.03~0.06W），電光功率轉換接近100%，在相同照明效果下比傳統光源節能80%以上。LED的環保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，而且廢棄物可回收，沒有污染，不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。
②壽命長：LED為固體冷光源，環氧樹脂封裝，抗震動，燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，使用壽命可達6萬~10萬小時，是傳統光源使用壽命的10倍以上。LED性能穩定，可在-30~+50ºC環境下正常工作。{{分頁}}
③多變換：LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理，在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產生256X256X256（即16777216）種顏色，形成不同光色的組合。LED組合的光色變化多端，可實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。
④高新技術：與傳統光源的發光效果相比，LED光源是低壓微電子產品，成功地融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術和嵌入式控制技術等。傳統LED燈中使用的芯片尺寸為0.25mmX0.25nm，而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。LED裸片成型的工作臺式結構、倒金字塔結構和倒裝芯片設計能夠改善其發光效率，從而發出更多的光。LED封裝設計方面的革新包括高傳導率金屬塊基底、倒裝芯片設計和裸盤澆鑄式引線框等，采用這些方法都能設計出高功率、低熱阻的器件，而且這些器件的照度比傳統LED產品的照度更大。
目前一個典型的高光通量LED器件能夠產生幾流明到數十流明的光通量，更新的設計可以在一個器件中集成更多的LED，或者在單個組裝件中安裝多個器件，從而使輸出的流明數相當于小型白熾燈。例如，一個高功率的12芯片單色LED器件能夠輸出200lm的光能量，所消耗的功率在10~15W之間。
LED光源的應用非常靈活，可以做成點、線、面各種形式的輕薄短小產品；LED的控制極為方便，只要調整電流，就可以隨意調光；不同光色的組合變化多端，利用時序控制電路，更能達到豐富多彩的動態變化效果。LED已經被廣泛應用于各種照明設備中，如電池供電的閃光燈、微型聲控燈、安全照明燈、室外道路和室內樓梯照明燈以及建筑物與標記連續照明燈。
白光LED的出現，是LED從標識功能向照明功能跨出的實質性一步。白光LED最接近日光，更能較好地反映照射物體的真實顏色，所以從技術角度看，白光LED無疑是LED最尖端的技術。目前，白光LED已開始進入一些應用領域，應急燈、手電筒、閃光燈等產品相繼問世，但是由于價格十分昂貴，故而難以普及。白光LED普及的前提是價格下降，而價格下降必須在白色LED形成一定市場規模后才有可能，兩者的融合最終有賴于技術進步。
|
推薦圖片
京ICP080572