摘 要 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,LED 路燈、LED 顯示屏、LED 背光源等新事務(wù)紛紛出現(xiàn)在人們的視野。文中對LED 在各個領(lǐng)域的應(yīng)用做了簡要介紹,指出LED 改善了人們的現(xiàn)代生活。
0 引言
LED 是發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)的縮寫,它是繼白熾燈和熒光燈之后的第三代固體照明光源。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上,LED有和半導(dǎo)體二極管相似的P 區(qū)和N 區(qū),形成了一個“P-N 結(jié)”。
當(dāng)電流通過時,電子就會被推向P 區(qū),在P 區(qū)里電子跟空穴復(fù)合,并以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED 發(fā)光的原理。自20 世紀(jì)60 年代第一個LED 的誕生,這種體積小、壽命長、節(jié)能、環(huán)保的新型光源就開始走進(jìn)了人們的生活?,F(xiàn)在,從室內(nèi)照明到城市景觀照明,從儀表指示燈到汽車車燈,從電視機到大屏幕顯示,LED 無處不在并正在改變著人們的生活。下面筆者將淺談下LED在照明和顯示方面對人類現(xiàn)代生活的影響。
1 LED 在城市照明中的應(yīng)用
城市功能城照明是保障人民工作生活不可缺少的條件;城市景觀照明能夠美化城市,給城市帶來生機和活力,提升城市形象,豐富人民群眾生活,給人們工作、生活提供方便。
目前現(xiàn)有的公共照明設(shè)備主要有鈉燈、金鹵燈和汞燈,光電轉(zhuǎn)換效率不高,耗電量很大。在當(dāng)今全球能源緊缺的環(huán)境下,節(jié)約能源已成為大勢所趨,綠色、高效、長壽命的LED 路燈逐漸走入人們的視野。LED 作為路燈主要有以下優(yōu)點:發(fā)光效率高,燈具反射損失低,節(jié)省能源70% ;配合數(shù)字控制亮度功能,更省電;不需高壓,安全性高;配合軟件可由遠(yuǎn)程自動遙控亮度;事故、多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源;安裝維護(hù)簡便;模塊安裝、無多余配線;不會造成光污染或浪費;長壽命,意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行更換,從而減少了交通中斷的潛在性,降低了為此支付的維修費用。
2 LED 在汽車照明中的應(yīng)用
汽車光源在照明領(lǐng)域中占有極其重要的地位, 其產(chǎn)量約占整個照明光源總產(chǎn)量的10%。LED 用于汽車照明最早是在20 世紀(jì)80 年代中期,當(dāng)時主要用于汽車的高位剎車燈。LED 剎車燈相比傳統(tǒng)的白熾燈,能夠在較小的驅(qū)動電流下工作,較低的功率可減小汽車內(nèi)部線路系統(tǒng)的體積和重量。LED 剎車燈的響應(yīng)時間短,如果前面的車即刻剎車,那么后面的車會比傳統(tǒng)的白熾燈剎車燈提前0.7s~1s 看到信號,這樣便給駕駛員留下了更多的反應(yīng)時間,從而提高了行車的安全保證。
目前,車用LED 可分為汽車外部使用及內(nèi)部使用,內(nèi)部包括儀器儀表板、空調(diào)、音響等指示燈及內(nèi)部閱讀燈;外部使用則包括剎車燈、尾燈、方向燈、側(cè)燈等。隨著LED 光學(xué)性能不斷提高,封裝設(shè)計更有針對性和實用性,它將為汽車的個性化、一體化設(shè)計提供更大的發(fā)展空間。隨著技術(shù)的高速發(fā)展,LED 的價格一直在不斷降低,今后降低的幅度還會更大,所以在汽車上使用LED將會越來越普及。
3 LED 在家居照明中的應(yīng)用
自古以來,人類一直在追求著光明,人類文明的發(fā)展與照明技術(shù)的進(jìn)步是息息相關(guān)的。家居照明已經(jīng)成為現(xiàn)代生活環(huán)境的亮點,起到美化提高生活品質(zhì)的作用。家居照明要求光源保證工作、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境達(dá)到舒適的照度標(biāo)準(zhǔn)和良好的照明品質(zhì),客觀地顯示物體的明暗度與色彩性,獲得人眼直接觀察外部景物的真實效果。在有高發(fā)光效率、足夠亮度的同時,還應(yīng)該有接近自然光的色溫和高的顯色指數(shù)。將LED 用于室內(nèi)照明,可以調(diào)節(jié)照明光源使室內(nèi)光線隨著早晨、中午、夜晚的時間變化,使室內(nèi)的光環(huán)境接近月亮、星星、太陽等自然光??梢哉fLED 進(jìn)入室內(nèi)照明是半導(dǎo)體照明進(jìn)入通用照明市場的最重要的里程碑,不久的將來,千家萬戶的室內(nèi)照明將是LED 的市場。
4 LED 在背光源中的應(yīng)用
背光源是提供給液晶顯示器面板的光源,主要由光源導(dǎo)光板、光學(xué)用膜片、塑膠框等組成。LED 作為顯示屏的背光源是目前LED 應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域,約占LED 應(yīng)用的40%,如手機的背光源、手提電腦的背光源等。目前,LED 背光源已向液晶電視機進(jìn)軍。
首先,相比傳統(tǒng)顯示設(shè)備上的冷陰極熒光燈管,采用LED 作為背光源的液晶電視,可以提升觀賞畫質(zhì),特別是色彩飽和度。其次,因為LED 的平面光源特性,使LED 背光源還能實現(xiàn)冷陰極熒光燈管所無法比擬的分區(qū)域色彩和色度調(diào)節(jié)功能,從而實現(xiàn)更加精確的色彩還原性。再次,在發(fā)光壽命方面,LED 背光技術(shù)則超越了冷陰極熒光燈管。普通的冷陰極熒光燈管背光的壽命基本在3 萬h~4 萬h 左右,而現(xiàn)階段白色LED 背光源壽命已經(jīng)高達(dá)10 萬h。
隨著國際上環(huán)保認(rèn)證的推行,含鉛汞成份的冷陰極熒光燈光源已慢慢被舍棄,再加上近年來LED 亮度突破性的提高和生產(chǎn)成本的降低,LED 背光源的前景是非常好的。人們也將在環(huán)保、超薄、高畫質(zhì)等方面獲得越來越舒適的享受。
5 LED 在顯示屏上的應(yīng)用
現(xiàn)代信息顯示技術(shù)的發(fā)展,形成了CRT、液晶顯示器、等離子體顯示器、LED 等系列的信息顯示產(chǎn)品。隨著LED 材料技術(shù)和工藝水平的提升,采用計算機控制,將光、電融為一體的大屏幕LED 智能顯示屏已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域。
LED 顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏,均由LED 矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形;視頻顯示屏采用微型計算機進(jìn)行控制,圖文、圖像并茂,以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息,還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、VCD 節(jié)目以及現(xiàn)場實況。相比傳統(tǒng)屏幕顯示產(chǎn)品,LED 顯示屏的畫面色彩鮮艷、立體感強、畫面清晰細(xì)膩、與計算機兼容性好,廣泛應(yīng)用于機場、車站、商場、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場等公共場所。
6 結(jié)論
此外,LED 還用在了交通信號、各種電子玩具、儀器儀表顯示、各種特殊照明等領(lǐng)域,深入到了現(xiàn)代生活的各個方面。我們相信,隨著LED 技術(shù)的發(fā)展和價格的降低,LED 將會步入千家萬戶,為人類節(jié)約寶貴的能源,為保護(hù)人類的生活環(huán)境更添一份力。
責(zé)任編輯:ct
評論
查看更多