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LED是照明时代的新技术

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LED是照明时代的新技术

发布日期:2015-01-07来源:www.czbahd.com

被誉为“照亮未来的技术”的LED(Light-Emitting-Diode-发光二极管),渐渐走近了我们的日常生活,并将引导我们走向更加光明的未来。
  LED后来居上
  在爱迪生1879年发明碳丝白炽灯之后,照明技术便进入一个崭新的时代。回顾20世纪的照明史,荧光类、汞灯、高低压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、高频无极荧光灯、微波硫灯等新光源层出不穷,然而,真正引发照明技术发生质变的,还是LED。与传统照明技术相比,LED的最大区别是结构和材料的不同,它是一种能够将电能转化为可见光的半导体,上下两层装有电极、中间有导电材料,就像一块汉堡包,可以发光的材料是夹层中的肉饼,光的颜色根据材料性质的不同而有所变化。
  白炽灯从它问世的那一天起,就带有先天性缺陷,钨丝加热耗电大,灯泡易碎耗能大,而且容易触电。荧光灯虽说比白炽灯节电节能,但对人的视力不利,灯管内的汞也有害于人体和环境。LED属于全固体冷光源,更小、更轻、更坚固,工作电压仅有两伏特,使用寿命长达十多年。按照通常的光效定义,LED的发光效率并不高,但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,效率可达80-90%,同等光效的白炽灯可见光效率仅为10-20%;单体LED的功率一般在0.05-1W,通过集群方式可以满足不同需要。
  高亮度LED的出现具有划时代意义,它将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后最伟大的发明之一。最早研制的LED只能发出红色的光,用于电子设备中的指示灯。如今,LED已能发出红色、黄色、蓝色、绿色、橙色、琥珀色、蓝绿双色、红绿双色、黄绿色、纯绿色、翠绿色、白色各种光束。在我国各大城市,已经到处可见LED的眩目光彩,LED正在改变我们的生活和工作环境。
  半导体技术在引发微电子革命之后,正在孕育一场新的产业革命——照明革命。LED已成为信息时代的闪亮标志,将逐步取代白炽灯和荧光灯等传统照明技术。
  突出的优点、广泛的用途
  到过美国纽约时代广场的人也许不会忘记,高高在上的可口可乐广告画面清晰,色彩鲜艳,栩栩如生,在电脑控制下的图象变幻无穷。其实,早在上个世纪90年代初,德国慕尼黑机场以及法国和西班牙的高速公路上就出现了采用LED照明的广告牌或道路指示灯,检修时不用登高打开灯箱,只要在地面打开导光管的光源盒,就能更换光源。
  LED魅力四射,优点多多。除了寿命长、耗能低之外,LED更大的长处有三点:一是应用非常灵活,可以做成点、线、面各种形式的轻薄短小产品;二是环保效益更佳,由于光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,属于典型的绿色照明光源,而且废弃物可回收,没有污染;三是控制极为方便,只要调整电流,就可以随意调光,不同光色的组合变化多端,利用时序控制电路,更能达到丰富多彩的动态变化效果。
  LED不仅可用于大型广告显示屏,还可以用于建筑和交通照明。LED作为城市重点建筑的夜景照明,在勾勒轮廓上可以大显身手,能够模拟任何色彩,光通量的损耗和维护费用也大大降低。由于体积小,LED适合制作成线条灯具,LED作成地灯,指示方向、步道和车道,安全可靠,经久耐用。以往,在城市的夜空中,最妖娆的也许就数霓虹灯了,但是,由于霓虹灯最容易损坏,我们常常看到,霓虹灯显示的画面和文字总是缺胳膊掉腿。如果采用LED取代霓虹灯作为显示标志,不仅可以避免残缺不全的遗憾,而且可以达到随欲的境界。
  最初,LED只是作为微型指示灯,在计算机、音响和录像机等高档设备中应用,随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步,LED显示屏正在迅速崛起,作为新一代显示媒体,LED已成为现代城市一道靓丽的风景线,广泛应用于各种公共场合。近年来,LED逐渐扩展到通用照明领域,从证券行情到股票机,从笔记本电脑到数码相机,从PDA到手机,从室内照明到汽车车灯,LED无处不在。
  有机LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍,在强光下也可以照看不误,并且适应零下40度的低温。据悉,国外一家公司正在开发一种头盗式取景器,将指甲盖大小的高分辨率有机LED显示器置入其中,戴上这种半透明头盔显示器,飞行员可以毫不费力地查看各种飞行数据;正在进行手术的外科医生眼睛无需离开手术台,就能看到复杂的诊断图像;飞行机械师在检修飞机时,目光所至即可看到相应部件的维修手册。更令人心动不已的是,戴上有机LED显示屏制成的眼镜,还可以开开心心看电影,视角可以达到160度。
  LED照亮未来
  在现代都市中,大功率气体放电灯、泛光照明、霓虹灯、灯箱广告等光源所产生的光污染,已经对人类、自然环境以及天文观察造成严重危害。21世纪,解决光污染,是照明技术急待突破的课题,LED应运而生,前途无量。
  白光LED的出现,是LED从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光,更能较好反映照射物体的真实颜色,所以,从技术角度看,白光LED无疑是LED最尖端的技术。
  白光LED的应用市场将非常广泛,也是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的“杀手”。目前,白色LED已开始进入一些应用领域,应急灯、手电筒、闪光灯等产品相继问世。但是,由于价格十分昂贵,故而难以普及。一组亮度相当于40瓦白炽灯的白色LED,其售价为220美元,白色LED普及的前提是价格下降,而价格下降必须在白色LED形成一定市场规模才有可能,毫无疑问,两者的融合最终有赖于技术进步。
  据美国能源部预测,2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED替代,每年节电价值可达350亿美元,可能形成一个500亿美元的大产业。日本提出,LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。为了抢占未来市场的制高点,通用电气、飞利浦、奥斯拉姆等世界三大照明工业巨头纷纷行动,与半导体公司合作成立LED照明企业,目标是在2010年前把LED发光效率再提高8倍,价格降低99%。 

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