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点亮未来 全面解析LED光源技术

点亮未来 全面解析LED光源技术

  • 分类:技术文章
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2011-11-23 12:30
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【概要描述】

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自从20世纪60年代发光二极管(LED)被发明以来,这一新型光源就被广泛应用在显示屏、信号灯、景观LED光源已经深入到我们生活的方方面面。  

在LED出现初期,其更多的作为普通的照明光源而出现。但是随着技术的发展,LED应用的领域也愈加宽广,包括LED电视、LED显示器、LED打印机、LED投影机等产品纷纷面世。相比其它白炽灯和荧光灯,LED光源出现的时间最短,但是正是因为这点,其自身的优势则更多。可以这样说,LED光源已经被认定为未来最主要的光源。下面,笔者就针对LED光源的技术特点与大家进行初步的探讨。  

LED俗称发光二极管,是一种能直接将电能转变成光能的发光显示器材。早期的LED都由砷化镓制成,随着技术的进步,现在大多采用磷化镓(GaP)等半导体材料制造。LED最大的特点便是具有发光效率高、省电环保、响应速度快、耐震动等。  

最初的LED光源能够发出来的颜色只是红色,进入到20世纪90年底,LED已经能够发出红、蓝、橙、黄、绿等单色。最终,进入到1998年之后,白光LED光源研发成功,现在RGB三色LED光源也已经得到了规模化应用。在我们常见的显示设备中,最常用的便是单色白光LED和RGB三色LED。  

相比普通的光源设备,LED光源具有节能环保、发光效率高、色域广等特点,而这些正是大部分传统光源的缺点。  

在前文中,我们提到目前使用最多的光源为白炽灯、荧光灯和LED灯。在光效方面,白炽灯光效在12-24流明/瓦,荧光灯的光效则为50-120流明/瓦。  

据资料显示,在1998年白光LED光源刚推出的时候能光效只有5流明/瓦,到2005的时候光效已经可以达到50流明/瓦,预计到2015年LED的光效有可能达到150-200流明/瓦。另外,有业内人士声明,LED的价格每10年降为原来的1/10,而性能将提高20倍。  

大部分读者都知道,我们家庭经常使用的白炽灯等寿命都较短,通常使用一两年之后都需要重新更换灯泡,而LED灯泡的寿命理论值可达10万小时(通常标称为2万小时),寿命在10年之上,LED灯泡也极大降低了用户后期维护更换的成本投入。  

LED一般都采用点阵式发光,如果亮度要求较高则需要成千上万个LED灯泡排列组合。不过,LED灯泡响应速度快,特别是在大屏幕显示上,可以利用快速切换的特点来变换不同的画面。  

在上文中我们提到,目前的LED主要分为RGB三原色和白光LED。白色LED较为廉价、功耗更低,而三原色LED的色域更广、造价昂贵。LED背光在电视、显示器、笔记本上应用能够确保屏幕寿命更长、功耗更低,色域更宽广、色彩也更加均匀。同时,LED还促使这些电器光源平面化(LED屏幕更薄)。  LED灯泡因为不含汞,对环境的污染也大大降低。另外,LED光源还具有耐震动、色域宽广等特点。  

在IT行业,LED主要应用于显示设备中,比如笔记本屏幕、液晶显示器、液晶电视和投影机,目前已经有部分型号推向市场。  

相比之下,因为对亮度要求不高,LED显示器、LED背光笔记本、LED电视都已经出现了相当数量的产品。虽然此类产品价格相对偏高,但是因为色彩显示能力更加出色,还是得到了很多消费者的认可。  

但是在投影机行业,特别是商务、教育、工程等领域投影机光源动辄几千流明,而要想达到这样的亮度成本可能需要10万元以上,所以说鲜有LED投影机问世。另外,电视、显示器等部分产品采用的为三色LED发光技术,而投影机采用的只为白光LED发光技术。  

不过,随着投影机娱乐化、数码化的进程加快,现在一些亮度100流明左右的LED投影机也已经问世,售价相对也较为合理,比如10流明的奥图码PK-101投影机售价仅3999元,150流明的三星SP-P400B投影机售价也仅有7999元。据最新消息显示,LED光源的1080p投影机也将于09年6月份问世,亮度为700流明,售价约为8万元左右。  

LED光源所带来最大的变化就是减少了机身的体积,延长了灯泡的寿命寿命。在之前,普通的投影灯泡寿命仅有2000-4000小时,但是LED灯泡能够确保其试用寿命长达2万小时,而现在一个普通的投影机灯泡更换成本在2000-3000元,LED大大节约了用户后期的维护成本。  

虽然由于技术方面的限制,LED还存在不少缺点;虽然由于价格限制,LED售价还在大多数消费者心理价位之外。但是笔者认为LED成为下一代主流光源的趋势则是难以改变的,未来也是属于LED光源的。

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