淺析LED照明節(jié)能應(yīng)用與發(fā)展趨勢

　　一、LED節(jié)能應(yīng)用理論

　　（一）LED結(jié)構(gòu)構(gòu)成

　　LED的中文全稱為發(fā)光二極管，其由磷、砷、氮等多種化合物制成的二極管，當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)便能夠輻射出可見光。對于LED燈來說，其核心部分為被固定于楔形支架上一塊半導(dǎo)體晶片及該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)體晶片由三部分構(gòu)成：

　　(1)P型半導(dǎo)體組件，即該組件通常被焊接于接通電源正極的引線架之上；

　　(2)N型半導(dǎo)體組件，即該組件通常被焊接于接通電源負(fù)極的引線架之上；

　　(3)PN節(jié)，即P型半導(dǎo)體組件與N型半導(dǎo)體組件之間的過渡層。另外，運(yùn)用分子中含有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂對以上三部分進(jìn)行封閉，從而便可構(gòu)成LED燈。

　?。ǘ㎜ED發(fā)光原理

　　LED實(shí)際上隸屬于半導(dǎo)體二極管，依托其能夠?qū)崿F(xiàn)電能向光能的轉(zhuǎn)化。發(fā)光二極管同樣具備普通二極管的單向?qū)щ娦?。?dāng)將正向電壓引入發(fā)光二極管后，從P區(qū)注入至N區(qū)的空穴與由N區(qū)注入至P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，之后便會(huì)出現(xiàn)自發(fā)輻射的熒光。特別注意的是半導(dǎo)體材料不同，其電子與空穴所處的能量狀態(tài)存在較大差異，其中電子與空穴復(fù)合時(shí)釋放出能量的多少與發(fā)出的光的波長呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，即電子與空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量越少，則發(fā)出的光的波長越長；反之電子與空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。

　　（三）LED的特性

　　與普通二極管相比，LED的特性更為顯著，具體體現(xiàn)為：工作電流小與工作電壓低；使用壽命相對較長；抗沖擊與抗震性能較好等。LED正是存在上述一系列特征才被用作光源或信號顯示器。

　　（四）LED的分類

　　以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)可將L E D劃分為多類，包括普通單色發(fā)光二極管、高亮度發(fā)光二極管、變色發(fā)光二極管、超高亮度發(fā)光二極管、電壓控制型發(fā)光二極管及負(fù)阻發(fā)光二極管等。其中以普通單色發(fā)光二極管最為常用，究其原因在于普通單色發(fā)光二極管作為電流控制型半導(dǎo)體器件，不僅工作電流小與工作電壓低、體積較小，而且響應(yīng)速度較快、發(fā)光相對均勻穩(wěn)定。同時(shí)發(fā)光的波長決定著普通單色發(fā)光二極管的發(fā)光顏色，而發(fā)光的波長又與制造發(fā)光二極管所用的半導(dǎo)體材料密切相關(guān)。

　　二、LED節(jié)能應(yīng)用現(xiàn)狀

　　受LED諸多方面優(yōu)點(diǎn)的影響，使其在全世界范圍內(nèi)各行業(yè)應(yīng)用較廣泛。截止當(dāng)前，LED已在我國多個(gè)行業(yè)應(yīng)用較成熟，并發(fā)揮了至關(guān)重要的積極效應(yīng)。以LED在顯示屏及車燈的應(yīng)用為例，具體表現(xiàn)為：

　　(1)LED在顯示屏中的應(yīng)用

　　在數(shù)字化信息快速發(fā)展的推動(dòng)下，以往的顯示技術(shù)的滯后性日益突出，為此則需要采取有效措施逐步加大對顯示技術(shù)的創(chuàng)新、完善，即通過將LED引入顯示屏行業(yè)中，使得顯示屏得以優(yōu)化升級，同時(shí)具備一系列優(yōu)點(diǎn)：其一為輕薄，便攜性增強(qiáng)；其二為增加了屏幕亮度與色彩表現(xiàn)力，使其更具均勻性；其三位功耗降低，發(fā)光效率高，續(xù)航能力顯著提高；氣死環(huán)保無污染。