LED光源技術(shù)全面解析

自從20世紀(jì)60年代發(fā)光二極管（LED）被發(fā)明以來(lái)，這一新型光源就被廣泛應(yīng)用在顯示屏、信號(hào)燈、景觀LED光源已經(jīng)深入到我們生活的方方面面。 　　在LED出現(xiàn)初期，其更多的作為普通的照明光源而出現(xiàn)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，LED應(yīng)用的領(lǐng)域也愈加寬廣，包括LED電視、LED顯示器、LED打印機(jī)、LED投影機(jī)等產(chǎn)品紛紛面世。相比其它白熾燈和熒光燈，LED光源出現(xiàn)的時(shí)間最短，但是正是因?yàn)檫@點(diǎn)，其自身的優(yōu)勢(shì)則更多?？梢赃@樣說(shuō)，LED光源已經(jīng)被認(rèn)定為未來(lái)最主要的光源。下面，筆者就針對(duì)LED光源的技術(shù)特點(diǎn)與大家進(jìn)行初步的探討。 　　LED俗稱(chēng)發(fā)光二極管，是一種能直接將電能轉(zhuǎn)變成光能的發(fā)光顯示器材。早期的LED都由砷化鎵制成，隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在大多采用磷化鎵（GaP）等半導(dǎo)體材料制造。LED最大的特點(diǎn)便是具有發(fā)光效率高、省電環(huán)保、響應(yīng)速度快、耐震動(dòng)等。 　　最初的LED光源能夠發(fā)出來(lái)的顏色只是紅色，進(jìn)入到20世紀(jì)90年底，LED已經(jīng)能夠發(fā)出紅、藍(lán)、橙、黃、綠等單色。最終，進(jìn)入到1998年之后，白光LED光源研發(fā)成功，現(xiàn)在RGB三色LED光源也已經(jīng)得到了規(guī)?；瘧?yīng)用。在我們常見(jiàn)的顯示設(shè)備中，最常用的便是單色白光LED和RGB三色LED。 　　相比普通的光源設(shè)備，LED光源具有節(jié)能環(huán)保、發(fā)光效率高、色域廣等特點(diǎn)，而這些正是大部分傳統(tǒng)光源的缺點(diǎn)。 　　在前文中，我們提到目前使用最多的光源為白熾燈、熒光燈和LED燈。在光效方面，白熾燈光效在12-24流明/瓦，熒光燈的光效則為50-120流明/瓦。 　　據(jù)資料顯示，在1998年白光LED光源剛推出的時(shí)候能光效只有5流明/瓦，到2005的時(shí)候光效已經(jīng)可以達(dá)到50流明/瓦，預(yù)計(jì)到2015年LED的光效有可能達(dá)到150-200流明/瓦。另外，有業(yè)內(nèi)人士聲明，LED的價(jià)格每10年降為原來(lái)的1/10，而性能將提高20倍。 　　大部分讀者都知道，我們家庭經(jīng)常使用的白熾燈等壽命都較短，通常使用一兩年之后都需要重新更換燈泡，而LED燈泡的壽命理論值可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)（通常標(biāo)稱(chēng)為2萬(wàn)小時(shí)），壽命在10年之上，LED燈泡也極大降低了用戶(hù)后期維護(hù)更換的成本投入。 　　LED一般都采用點(diǎn)陣式發(fā)光，如果亮度要求較高則需要成千上萬(wàn)個(gè)LED燈泡排列組合。不過(guò)，LED燈泡響應(yīng)速度快，特別是在大屏幕顯示上，可以利用快速切換的特點(diǎn)來(lái)變換不同的畫(huà)面。 　　在上文中我們提到，目前的LED主要分為RGB三原色和白光LED。白色LED較為廉價(jià)、功耗更低，而三原色LED的色域更廣、造價(jià)昂貴。LED背光在電視、顯示器、筆記本上應(yīng)用能夠確保屏幕壽命更長(zhǎng)、功耗更低，色域更寬廣、色彩也更加均勻。同時(shí)，LED還促使這些電器光源平面化（LED屏幕更薄）。 　　LED燈泡因?yàn)椴缓?，?duì)環(huán)境的污染也大大降低。另外，LED光源還具有耐震動(dòng)、色域?qū)拸V等特點(diǎn)。 　　在IT行業(yè)，LED主要應(yīng)用于顯示設(shè)備中，比如筆記本屏幕、液晶顯示器、液晶電視和投影機(jī)，目前已經(jīng)有部分型號(hào)推向市場(chǎng)。 　　相比之下，因?yàn)閷?duì)亮度要求不高，LED顯示器、LED背光筆記本、LED電視都已經(jīng)出現(xiàn)了相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品。雖然此類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)偏高，但是因?yàn)樯曙@示能力更加出色，還是得到了很多消費(fèi)者的認(rèn)可。 　　但是在投影機(jī)行業(yè)，特別是商務(wù)、教育、工程等領(lǐng)域投影機(jī)光源動(dòng)輒幾千流明，而要想達(dá)到這樣的亮度成本可能需要10萬(wàn)元以上，所以說(shuō)鮮有LED投影機(jī)問(wèn)世。另外，電視、顯示器等部分產(chǎn)品采用的為三色LED發(fā)光技術(shù)，而投影機(jī)采用的只為白光LED發(fā)光技術(shù)。 　　不過(guò)，隨著投影機(jī)娛樂(lè)化、數(shù)碼化的進(jìn)程加快，現(xiàn)在一些亮度100流明左右的LED投影機(jī)也已經(jīng)問(wèn)世，售價(jià)相對(duì)也較為合理，比如10流明的奧圖碼PK-101投影機(jī)售價(jià)僅3999元，150流明的三星SP-P400B投影機(jī)售價(jià)也僅有7999元。據(jù)最新消息顯示，LED光源的1080p投影機(jī)也將于09年6月份問(wèn)世，亮度為700流明，售價(jià)約為8萬(wàn)元左右。 　　LED光源所帶來(lái)最大的變化就是減少了機(jī)身的體積，延長(zhǎng)了燈泡的壽命壽命。在之前，普通的投影燈泡壽命僅有2000-4000小時(shí)，但是LED燈泡能夠確保其試用壽命長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)小時(shí)，而現(xiàn)在一個(gè)普通的投影機(jī)燈泡更換成本在2000-3000元，LED大大節(jié)約了用戶(hù)后期的維護(hù)成本。 　　雖然由于技術(shù)方面的限制，LED還存在不少缺點(diǎn)；雖然由于價(jià)格限制，LED售價(jià)還在大多數(shù)消費(fèi)者心理價(jià)位之外。但是筆者認(rèn)為L(zhǎng)ED成為下一代主流光源的趨勢(shì)則是難以改變的，未來(lái)也是屬于LED光源的。