浅谈LED对现代生活的影响

摘要　随着半导体技术的发展,LED路灯、LED显示屏、LED背光源等新事务纷纷出现在人们的视野。文中对LED在各个领域的应用做了简要介绍,指出LED改善了人们的现代生活。

关键词　LED;现代生活;城市照明

中图分类号TN383　文献标识码A　文章编号1674-6708(2010)28-0095-02

引言

LED是发光二极管(LightEmitting Diode)的缩写,它是继白炽灯和荧光灯之后的第三代固体照明光源。在内部结构上,LED有和半导体二极管相似的P区和N区。形成了一个“P-N结”。当电流通过时,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,并以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。自20世纪60年代第一个LED的诞生,这种体积小、寿命长、节能、环保的新型光源就开始走进了人们的生活。现在,从室内照明到城市景观照明,从仪表指示灯到汽车车灯,从电视机到大屏幕显示,LED无处不在并正在改变着人们的生活。下面笔者将浅谈下LED在照明和显示方面对人类现代生活的影响。

1　LED在城市照明中的应用

城市功能城照明是保障人民工作生活不可缺少的条件;城市景观照明能够美化城市,给城市带来生机和活力,提升城市形象,丰富人民群众生活,给人们工作、生活提供方便。

目前现有的公共照明设备主要有钠灯、金卤灯和汞灯,光电转换效率不高,耗电量很大。在当今全球能源紧缺的环境下,节约能源已成为大势所趋,绿色、高效、长寿命的LED路灯逐渐走入人们的视野。LED作为路灯主要有以下优点:发光效率高,灯具反射损失低,节省能源70%;配合数字控制亮度功能,更省电;不需高压。安全性高;配合软件可由远程自动遥控亮度;事故、多雾、雨天等特殊情况下提供超高亮度及显色性高的照明光源;安装维护简便;模块安装、无多余配线;不会造成光污染或浪费;长寿命。意味着不需要经常进行更换,从而减少了交通中断的潜在性,降低了为此支付的维修费用。

2　LED在汽车照明中的应用

汽车光源在照明领域中占有极其重要的地位,其产量约占整个照明光源总产量的10%。LED用于汽车照明最早是在20世纪80年代中期,当时主要用于汽车的高位刹车灯。LED刹车灯相比传统的白炽灯,能够在较小的驱动电流下工作,较低的功率可减小汽车内部线路系统的体积和重量。LED刹车灯的响应时间短,如果前面的车即刻刹车,那么后面的车会比传统的白炽灯刹车灯提前0.7s～1s看到信号,这样便给驾驶员留下了更多的反应时间,从而提高了行车的安全保证。

目前,车用LED可分为汽车外部使用及内部使用,内部包括仪器仪表板、空调、音响等指示灯及内部阅读灯;外部使用则包括刹车灯、尾灯、方向灯、侧灯等。随着LED光学性能不断提高,封装设计更有针对性和实用性,它将为汽车的个性化、一体化设计提供更大的发展空间。随着技术的高速发展,LED的价格一直在不断降低,今后降低的幅度还会更大,所以在汽车上使用LED将会越来越普及。

3　LED在素居照明中的应用

自古以来,人类一直在追求着光明,人类文明的发展与照明技术的进步是息息相关的。家居照明已经成为现代生活环境的亮点,起到美化提高生活品质的作用。家居照明要求光源保证工作、学习、生活环境达到舒适的照度标准和良好的照明品质,客观地显示物体的明暗度与色彩性,获得人眼直接观察外部景物的真实效果。在有高发光效率、足够亮度的同时,还应该有接近自然光的色温和高的显色指数。将LED用于室内照明,可以调节照明光源使室内光线随着早晨、中午、夜晚的时间变化,使室内的光环境接近月亮、星星、太阳等自然光。可以说LED进入室内照明是半导体照明进入通用照明市场的最重要的里程碑,不久的将来,千家万户的室内照明将是LED的市场。

4　LED在背光源中的应用

背光源是提供给液晶显示器面板的光源,主要由光源导光板、光学用膜片、塑胶框等组成。LED作为显示屏的背光源是目前LED应用最为广泛的领域,约占LED应用的40%,如手机的背光源、手提电脑的背光源等。目前,LED背光源已向液晶电视机进军。首先,相比传统显示设备上的冷阴极荧光灯管,采用LED作为背光源的液晶电视,可以提升观赏画质,特别是色彩饱和度。其次,因为LED的平面光源特性,使LED背光源还能实现冷阴极荧光灯管所无法比拟的分区域色彩和色度调节功能,从而实现更加精确的色彩还原性。再次,在发光寿命方面,LED背光技术则超越了冷阴极荧光灯管。普通的冷阴极荧光灯管背光的寿命基本在3万h～4万h左右,而现阶段白色LED背光源寿命已经高达10万h。

随着国际上环保认证的推行,含铅汞成份的冷阴极荧光灯光源已慢慢被舍弃,再加上近年来LED亮度突破性的提高和生产成本的降低,LED背光源的前景是非常好的。人们也将在环保、超薄、高画质等方面获得越来越舒适的享受。

5　LED在显示屏上的应用

现代信息显示技术的发展,形成了CRT、液晶显示器、等离子体显示器、LED等系列的信息显示产品。随着LED材料技术和工艺水平的提升,采用计算机控制,将光、电融为一体的大屏幕LED智能显示屏已经应用到很多领域。

LED显示屏分为图文显示屏和视频显示屏,均由LED矩阵块组成。图文显示屏可与计算机同步显示汉字、英文文本和图形;视频显示屏采用微型计算机进行控制,图文、图像并茂,以实时、同步、清晰的信息传播方式播放各种信息,还可显示二维、三维动画、录像、电视、VCD节目以及现场实况。相比传统屏幕显示产品,LED显示屏的画面色彩鲜艳、立体感强、画面清晰细腻、与计算机兼容性好,广泛应用于机场、车站、商场、医院、宾馆、银行、证券市场、建筑市场等公共场所。

6　结论

此外,LED还用在了交通信号、各种电子玩具、仪器仪表显示、各种特殊照明等领域,深入到了现代生活的各个方面。我们相信,随着LED技术的发展和价格的降低,LED将会步入千家万户,为人类节约宝贵的能源,为保护人类的生活环境更添一份力。