作为照明行业的第四代产品,LED是21世纪最具有发展前景的高技术领域之一,未来LED灯将逐步替代白炽灯和荧光灯等。各代照明产品性能对比如表1所示。具体而言,目前技术条件下,LED已经显示出了众多的优点:①光效率高。光谱几乎全部集中于可见光频率,效率可以达到50%以上,而光效差不多的白炽灯可见光效率仅为10%~20%.②光线质量高。由于光谱中没有紫外线和红外线,故没有热量,没有辐射,属于典型的绿色照明光源。③能耗小。单体功率一般在0.05~1W,通过集群方式可以满足不同的需要,浪费很少,以LED作为光源,在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/8~1/10.④寿命长。光通量衰减到70%的标准寿命是10万h,一个LED灯正常情况下可使用50年;一生最多也就用2只灯。⑤可靠耐用。没有钨丝、玻壳等容易损坏的部件,非正常报废率很小,维护费用极为低廉。⑥应用灵活,体积小。可以平面封装,易开发成轻薄短小的产品,做成点、线及面各种形式的具体应用产品。⑦安全,单位工作电压大致在1.5~5V之间。⑧绿色环保。废弃物可回收,没有污染,不像荧光灯一样含有汞。⑨响应时间短。适应频繁开关以及高频运作的场合。
鉴于LED的自身优势,目前主要应用于以下几大方面。
1)显示屏、交通信号显示光源。LED灯具有抗振耐冲击,光响应速度快,省电和寿命长等特点,广泛应用于各种室内、户外显示屏,分为全色、三色和单色显示屏,全国共有100多个单位在开发生产。交通信号灯主要用超高亮度红、绿和黄色LED,因为采用LED信号灯既节能,可靠性又高,所以在全国范围内,交通信号灯正在逐步更新换代,而且推广速度快,市场需求量很大。
2)汽车工业上的应用。汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐振动撞击,易损坏,寿命短,需要经常更换。
3)LED背光源。以高效侧发光的背光源最为引人注目,LED作为LCD背光源应用,具有寿命长,发光效率高,无干扰和性价比高等特点,已广泛应用于电子手表、手机、BP机、电子计算器和刷卡机上,随着便携电子产品日趋小型化,LED背光源更具优势,因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方向发展。
4)LED照明光源。目前直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯,这种替代趋势已从局部应用领域开始发展。
5)其他应用。例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋,走路时内置的LED会闪烁发光,仅温州地区一年要用5亿只发光二极管。
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