LED照明產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

自從1968年第一批LED開始進(jìn)入市場以來,至今已有30多年。隨著新材料的開發(fā)和工藝的改進(jìn)，LED趨于高亮化和全色化。氮化鎵基底的藍(lán)色LED的出現(xiàn)，更是擴(kuò)展了LED的應(yīng)用領(lǐng)域。目前LED的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括大屏幕彩色顯示、照明燈具、激光器、多媒體顯像、LCD背景光源、探測器、交通信號燈、儀器儀表、光纖通信、衛(wèi)星通信、海洋光通信以及圖形識別等，但目前還主要是用于照明和顯示。
LED是由超導(dǎo)發(fā)光晶體產(chǎn)生超高強(qiáng)度的燈光，它發(fā)出的熱量很少，不像白熾燈那樣浪費(fèi)太多熱量，不像熒光燈那樣因消耗高能量而產(chǎn)生有毒氣體，也不像霓虹燈那樣要求高電壓而容易損壞。LED已被全球公認(rèn)為新一代的環(huán)保型高科技光源。

LED具有高光效能，比傳統(tǒng)霓虹燈節(jié)省電能80%以上，工作安全可靠。LED改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場發(fā)光。LED光源具有壽命長、光效高、無輻射與低功耗等特點(diǎn)。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，其發(fā)光效率可達(dá)80%~90%。將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進(jìn)行比較，其結(jié)果顯示：普通白熾燈的光效為12lm/W，壽命小于2000h；螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W，壽命小于8000h；T5三基色熒光燈的光效則為96lm/W，壽命約為10000h；而直徑為5mm的白光LED的光效為20~28lm/W，壽命可大于100000h。

（1）LED照明產(chǎn)品

在愛迪生1879年發(fā)明碳絲白熾燈之后，照明技術(shù)便進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代?；仡?0世紀(jì)的照明史，熒光燈、汞燈、高/低壓鈉燈、金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈、高頻無極熒光燈以及微波硫燈等新光源層出不窮。白熾燈從其問世的那一天起就帶有先天性缺陷，鎢絲加熱耗電大，燈泡易碎，而且容易使人觸電。熒光燈雖說比白熾燈節(jié)電節(jié)能，但對人的視力不利，燈管內(nèi)的汞也有害于人體和環(huán)境。真正引發(fā)照明技術(shù)發(fā)生質(zhì)變的還是LED。與傳統(tǒng)照明技術(shù)相比，LED的最大區(qū)別是結(jié)構(gòu)和材料不同，它是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，上下兩層裝有電極，中間有導(dǎo)電材料，可以發(fā)光的材料在兩電極的夾層中，光的顏色根據(jù)材料性質(zhì)的不同而有所變化。

LED屬于全固體冷光源，體積更小，重量更輕，結(jié)構(gòu)更堅(jiān)固，而且工作電壓低，使用壽命長。按照通常的光效定義，LED的發(fā)光效率并不高，但由于LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段，效率可達(dá)80%~90%。而同等光效的白熾燈的可見效率僅為10%~20%。單體LED的功率一般為0.05~1W，通過集群方式可以滿足不同需要。

LED照明產(chǎn)品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具，在照明領(lǐng)域LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光。LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)展的趨勢，21世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。

(2)LED光源的優(yōu)點(diǎn)

?、傩滦途G色環(huán)保光源：LED運(yùn)用冷光源，眩光小，無輻射，使用中不產(chǎn)生有害物質(zhì)。LED的工作電壓低，采用直流驅(qū)動(dòng)方式，超低功耗（單管0.03~0.06W），電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，在相同照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。LED的環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，而且廢棄物可回收，沒有污染，不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光源。

?、趬勖L：LED為固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，抗震動(dòng)，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等缺點(diǎn)，使用壽命可達(dá)6萬~10萬小時(shí)，是傳統(tǒng)光源使用壽命的10倍以上。LED性能穩(wěn)定，可在-30~+50oC環(huán)境下正常工作。

?、鄱嘧儞Q：LED光源可利用紅、綠、藍(lán)三基色原理，在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合，即可產(chǎn)生256X256X256（即16777216）種顏色，形成不同光色的組合。LED組合的光色變化多端，可實(shí)現(xiàn)豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果及各種圖像。

?、芨咝录夹g(shù)：與傳統(tǒng)光源的發(fā)光效果相比，LED光源是低壓微電子產(chǎn)品，成功地融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)和嵌入式控制技術(shù)等。傳統(tǒng)LED燈中使用的芯片尺寸為0.25mmX0.25nm，而照明用LED的尺寸一般都要在1.0mmX1.0mm以上。LED裸片成型的工作臺式結(jié)構(gòu)、倒金字塔結(jié)構(gòu)和倒裝芯片設(shè)計(jì)能夠改善其發(fā)光效率，從而發(fā)出更多的光。LED封裝設(shè)計(jì)方面的革新包括高傳導(dǎo)率金屬塊基底、倒裝芯片設(shè)計(jì)和裸盤澆鑄式引線框等，采用這些方法都能設(shè)計(jì)出高功率、低熱阻的器件，而且這些器件的照度比傳統(tǒng)LED產(chǎn)品的照度更大。

目前一個(gè)典型的高光通量LED器件能夠產(chǎn)生幾流明到數(shù)十流明的光通量，更新的設(shè)計(jì)可以在一個(gè)器件中集成更多的LED，或者在單個(gè)組裝件中安裝多個(gè)器件，從而使輸出的流明數(shù)相當(dāng)于小型白熾燈。例如，一個(gè)高功率的12芯片單色LED器件能夠輸出200lm的光能量，所消耗的功率在10~15W之間。

LED光源的應(yīng)用非常靈活，可以做成點(diǎn)、線、面各種形式的輕薄短小產(chǎn)品；LED的控制極為方便，只要調(diào)整電流，就可以隨意調(diào)光；不同光色的組合變化多端，利用時(shí)序控制電路，更能達(dá)到豐富多彩的動(dòng)態(tài)變化效果。LED已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種照明設(shè)備中，如電池供電的閃光燈、微型聲控?zé)?、安全照明燈、室外道路和室?nèi)樓梯照明燈以及建筑物與標(biāo)記連續(xù)照明燈。

白光LED的出現(xiàn)，是LED從標(biāo)識功能向照明功能跨出的實(shí)質(zhì)性一步。白光LED最接近日光，更能較好地反映照射物體的真實(shí)顏色，所以從技術(shù)角度看，白光LED無疑是LED最尖端的技術(shù)。目前，白光LED已開始進(jìn)入一些應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)急燈、手電筒、閃光燈等產(chǎn)品相繼問世，但是由于價(jià)格十分昂貴，故而難以普及。白光LED普及的前提是價(jià)格下降，而價(jià)格下降必須在白色LED形成一定市場規(guī)模后才有可能，兩者的融合最終有賴于技術(shù)進(jìn)步。