淺析LED節(jié)能應(yīng)用與發(fā)展趨勢

　　節(jié)能：LED是英文Light Emitting Diode（發(fā)光二極管）縮寫，它是一種由半導(dǎo)體材料組成的元器件，是一種使用低能耗便可照明的新型高效節(jié)能固體冷光源照明設(shè)備。它具有能耗低、光效高、壽命長且易于維護(hù)等特點(diǎn)，既安全又環(huán)保，適用于各類商業(yè)、公共、居家場所照明，是未來照明行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向。憑著自身的顯著優(yōu)勢，它正帶動著全球照明的第三次技術(shù)革命，必將成為照明技術(shù)的未來。

　　1、LED的了解認(rèn)識

　　1.1結(jié)構(gòu)組成

　　LED燈的主要組成部分是被固定在楔形支架上一塊半導(dǎo)體晶片，以及在這個楔形支架之下的兩根一端接電源正極，一端接電源負(fù)極的引線架。

　　半導(dǎo)體晶片主要共有三個組成部分，首先是P型半導(dǎo)體組件，它被焊接在接通電源正極的引線架上；其次是N型的半導(dǎo)體組件，它被焊接在接通電源負(fù)極的引線架上；在P型組件和N型組件當(dāng)中存在著一個過渡層，這就是我們通常所說的PN節(jié)。半導(dǎo)體晶片的這三個構(gòu)成組件通常被分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂封閉起來，最終組成了LED燈。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂對晶片的保護(hù)非常充分，所以LED燈也具有很強(qiáng)的抗震性。

　　1.2發(fā)光原理

　　LED是一種把微弱電能變成光能的特殊設(shè)備，當(dāng)它的組成系統(tǒng)受到外界激發(fā)后，會從穩(wěn)定的低能態(tài)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)由不穩(wěn)定的高能態(tài)重新回到穩(wěn)定的低能態(tài)時，能量差以光的形式輻射出來，就會產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)在PN結(jié)上加以正向電壓之后，P型半導(dǎo)體區(qū)的空穴注入至N型半導(dǎo)體區(qū)，N型半導(dǎo)體區(qū)的電子注入至P型半導(dǎo)體區(qū)，相互注入的電子與空穴相遇后即產(chǎn)生復(fù)合，這些多數(shù)載流子在結(jié)的注入和復(fù)合中產(chǎn)生輻射而發(fā)光。它是自發(fā)輻射發(fā)光，不需要較高的注入電流產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，也不需要光學(xué)諧振腔，發(fā)射的是非相干光。

　　1.3LED同普通白熾燈的優(yōu)勢對比

　　首先LED的能耗非常小。LED屬于低壓工作設(shè)備，所以和白熾燈相比在同樣的亮度條件下，它能夠大幅節(jié)能，降低電能消耗。據(jù)實(shí)際的使用效果表明，在同樣的照明亮度之下，LED的耗電量為是普通熒光燈的1／2，白熾燈的1／8；第二，LED具有較高的安全性。它是冷光源，發(fā)熱量小，且沒有熱輻射，可以進(jìn)行安全的肢體接觸，且可以控制其放光強(qiáng)度以及發(fā)光方式，光色柔和，它的光顯色指數(shù)大于80，無紫外線輻射，能夠較好的保護(hù)視力；第三，LED具有較長的使用壽命。由于受環(huán)氧樹脂封裝保護(hù)，所以它具有較高的抗震性能，不容易破碎，能夠承受較高強(qiáng)度的沖擊與振動。同時它具有長達(dá)十萬個工作小時的亮度半衰期，能夠很有效的節(jié)約換修、維護(hù)的成本；第四，LED具有非?？斓捻憫?yīng)時間。它是一種高速器件，能夠短在幾十毫秒的時間內(nèi)做出響應(yīng)，這是其他現(xiàn)有的照明設(shè)備所達(dá)不到的；第五，LED自身就具有很高的環(huán)保價值。在它的制造工藝當(dāng)中完全不包含會對環(huán)境造成污染的水銀和鉛之類的物質(zhì)，完全可以被稱之為“綠色光源”。

　　2、LED應(yīng)用現(xiàn)狀

　　鑒于LED的自身優(yōu)勢，其應(yīng)用范圍非常廣泛。在我國2010年的上海世博會上，LED的創(chuàng)新性大范圍運(yùn)用成了大會的一大亮點(diǎn)。在世博會中共有十多億顆LED芯片，兩千八百多種應(yīng)用，整個世博會園區(qū)炫彩奪目的燈光效果都是由LED所營造出來的。這也是世界上第一次使用如此大規(guī)模集成LED照明技術(shù)的，同時也向大眾展示出了LED的發(fā)展前景。此外，LED在還其他領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

　　2.1顯示屏。受數(shù)字化信息發(fā)展的影響，現(xiàn)代的顯示技術(shù)也需要創(chuàng)新、發(fā)展，LED以其自身的獨(dú)特優(yōu)勢，使其成為了顯示屏行業(yè)的佼佼者。它在廣告媒體到服務(wù)領(lǐng)域信息顯示、交通信息提示等許多領(lǐng)域都受到了廣泛的應(yīng)用。

　　2.2車燈?？v觀整個LED在汽車市場的應(yīng)用情況，雖然它仍然處于起步階段，市場規(guī)模不大，但是其低功耗、壽命以及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)早晚會使之成為汽車照明市場的主流。