白光LED光源是一种冷光源,被广泛认为是继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代照明电光源。与传统光源相比较,白光LED具有许多优势。本文对白光LED光源的优点极其应用做了简要的介绍,对光源知识感兴趣的朋友可以了解一下。
LED(Light-Emitting Diode)是指在1962年发明的发光二极管,它是一种在正向偏置情况下能够发光的器件。1970年以后,LED被用作数码显示器和简单的图像图形显示器。而1993年高亮度蓝色LED的研制成功,使LED发光光谱更为丰富,也使LED图像显示器的功L能更加突出,高亮度蓝色LED与荧光材料配合可以获得各种不同功率的高效“白色”光源,使节能照明光源行业得到突飞猛进的发展。
由于LED的发光效率提高、发光光谱扩展与制造工艺的进步,使LED的使用成本急剧下降,应用市场急剧升温,成为21世纪科技发展的一大亮点。LED的突出优点可以归纳为:
1)电光转换效率高(高于90%)、响应速度快(可达到吉赫兹)。
2)体积小(单珠尺寸已经小于1mm)、重量轻、便于集成。
3)工作电压低、耗电少、驱动简便、容易通过软件和硬件实现计算机控制。
4)既能制成单色性好的各种单色LED,又能制成发各种色品的白光LED。
5)发光强度高、功率控制简单、便于组合,构成适合于各种场合的照明灯具。
6)色泽鲜艳,易于数字调整与控制,易于组合成为各种规模的图像显示部件,用于室内、外的大屏幕显示。
7)易于与各种光学器件组合构成各种特殊光形的光源(线、面光源),用于特殊应用的光电检测系统。
半导体照明是21世纪最令人瞩目的新技术领域之一,白光LED作为一种固体光源与传统光源相比,具有节能、环保、寿命长、高效、稳定性高等优点。
尽管目前白光LED还存在许多问题没解决,但是随着研究的深入,相信白光LED将向着高光效、高光通量、高可靠性、低成本的方向发展,并且得到越来越广泛的应用。目前白光LED主要有下面几个方面的应用:
1)背光源
背光源能让LCD显示屏在黑暗条件下仍然具有可用性,相比于其他光源,LED在背光源中最具竞争力,首先它可以提供高效率的发光和宽范围的颜色,其次它在小的电流下工作极大地减少了设备的功耗。LED作为背光源主要应用在手机、电脑等便携式电子产品上,一般选用的都是小功率LED.由于功率小、数量少,因此发热问题不严重,LED作用于显示屏的背光源能达到很好的效果。
2)景观装饰照明
作为景观装饰灯,LED主要用于城市建筑轮廓装饰、桥梁装饰、街道和景点装饰等。用于装饰用的小功率LED具有良好的耐候性、寿命长、低光衰、丰富的色彩等优点,利用LED光源红、绿、蓝三基色组合原理,在微处理器控制下可以按不同模式加以变化,例如水波纹式连续变色、定时变色、渐变、瞬变等,形成夜晚的高楼大厦千姿百态的效果。LED景观装饰正在逐步取代传统的霓虹灯、镁氖发光管、彩色荧光灯等。
3)汽车上的应用
车用LED灯主要是信号灯、前照灯和车内光源。目前车用前照LED灯仅仅是在一些品牌的概念车中使用,主要是 LED 灯的光效不够高、价格又过高等因素限制了它的使用。LED在高位制动灯上的应用已有近20年的时间,在全球高位制动灯中的占有率约40%,而且近年来LED车尾灯的使用大有扩大的倾向,奥迪、宝马、奔驰、丰田等都有相关产品推出。其应用也有由高端车向平价车发展、由单一光源向全尾灯组均用LED的趋势。整体而言,车用LED在市场上还处于起步阶段,但是因为其自身具有良好的特性,它在汽车上的应用前景还是十分光明的。
4)室内照明
在室内照明对光源的照度、显色性、色温、光通量等要求较高的地方(如办公室、会议室、餐厅、教室等),LED并没有作为主要照明光源使用,主要原因在于成本高、效果不理想。但是因为寿命长、节能等优势,LED用作台灯、床头灯、手电筒及走廊灯等,已经得到了广泛的应用。相信随着大功率白光LED技术及低色温高显色指数白光LED制备技术的迅速发展,LED在照明领域将会有着广阔的前景。
5)道路照明
目前,用白光 LED 进行道路照明的条件尚未完全成熟,白光 LED 的光效、功率、散热及光学设计等问题严重制约了其在道路照明上的应用。现在使用的道路照明的光源主要是金属卤化物灯和高压钠灯,LED大功率路灯的成本远高于现在使用的路灯,大约是3到5倍,但是LED的耗电量仅是它的1/3。所以,LED路灯要想在道路照明领域取得大的进展,成本问题一定要突破。不过就近期而言,随着LED研究的不断深入,通过提高发光效率,在节能、长寿命的优势下,LED灯在道路照明领域依然具备竞争力。
6)交通信号
道路交通信号灯在保障道路交通的安全、畅通、有序上发挥了重要作用。作为重要的交通安全产品,它要求信号灯具有极高的稳定性、可靠性。交通信号灯经历了由煤气灯、白炽灯、卤钨灯到现在的LED灯的转变,相较于前几代交通信号灯安全性能低、能耗高、寿命短、显色性差的缺陷,LED交通信号灯具有高光效、低能耗、可靠性好、寿命长等优势。