论LED照明技术及其相关应用

摘要：随着科学技术不断的发展，LED照明技术也在不断的发展。就目前来看，其已经凭借着体积小、耗能低、亮度高、热量少、节能环保等优势在不同领域应用，并为不同领域带来了生机。本文主要从LED原理、LED照明技术在不同领域中的应用两方面出发，对LED照明技术及其相关应用进行相应讨论。

关键词：LED；照明技术；应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)04-0000-02

节能环保已经成为时代的主题，照明领域也不例外。LED照明技术的出现，为照明领域及一些相关领域带来了生机，并得到了广泛的推广。文中主要介绍了LED照明技术在交通领域、显示器领域、光通信领域和建筑装饰领域的应用。如何将LED照明技术更好的应用在实际生活中，已经成为相关部门值得思索的事情。

一、LED原理

LED事实上就是一种发光二级管，其是一种固态的半导体器件，可以利用其特性将电能转化成光能。LED在实际应用中是有许多优点的，其不仅体积小、耗电量低，其使用寿命也比较长、亮度高、热量低且环保。其之所以体积小是因为其被包围在环氧树脂中；消耗低是因为其是直流驱动，消耗电能在0.1W以下，与同等照明效果的灯具相比较，其节能效果比较好；使用寿命长是因为LED内没有松动的部分，也没有灯丝，其照明时间可以达到6～10万个小时，与传统照明设备相比，是传统照明设备的10倍左右；亮度高和热量低是因为其应用的是冷法光技术，其发热量比传统照明设备要低得多；环保是因为LED材料是由无毒材料组成的，其光谱中没有紫外线和红外线，也没有辐射，可以说其是绿色产品。此外，其还可以回收利用，也可以说其是环保产品。总的来说其就是绿色环保产品；LED作为半导体合成材料，其内部有一个半导体晶片，这种晶片是由环氧树脂包围起来的。这个晶片的连接在支架上，可以将其看成是负极，支架的另一端连接在电源上，可以将其看成是正极。正常情况下，这种半导体晶片是由P型半导体和N型半导体组成的。P型半导体一般在晶片的空穴位置，占主要地位，起主要作用。而N型半导体则是由电子组成的，当两个半导体连接在一起的时候，他们之间就会形成P-N结。在实际工作中，一般电流会通过导线对晶片产生相应作用，之后镜片内的N区中的电子就会被移动到的P区。当P区内的电子和晶片内的空穴结合后，导体就会以光子的形式发出相应能量，但是在这里值得注意的是光的颜色一般是由波长决定的，而这里的波长又是P-N结构材料决定的。

二、LED照明技术在不同领域中的应用

（一）LED照明技术在显示领域中的应用

近些年来，随着LED照明技术不断的发展，已经被广泛的应用在液晶显示领域。LED照明技术之所以会被用到液晶显示器领域，因LED是发光元件，其光源能可以作为液晶显示器背景光源。一般情况下，LED光源可以分为白色光源和彩色光源。用其白色光源作为显示器背景光源，是因为液晶显示器现实图像原理是背景光源发出白光后，经过液晶层和彩色滤光膜，才能变成独立的原彩色。在这一过程中，背光源的质量是非常重要的，其在一定程度上决定显示器的色彩。当以三原色为主的色源还原后，其就能显示出纯正而真实的色彩效果。同时LED在一定程度上也能减少液晶产品板面厚度，在一定程度上能满足市场对轻薄产品的需求；而彩色背景光源则是则是用纯度较高的红色蓝光的三原色来拓展LED色赛范围的。就目前来看，市场上以彩色为主的背景光源已经能到105%的色域范围，在此基础上再采用性能更加强大的元件，其色域范围就能达到120%，这对显示器来说，是一个质的提高。

（二）LED照明技术在高效荧光粉中的应用

就目前来看，市场上用的白光LED发光粉应用技术就是将GaN芯片和钇铝石榴石封装在一起做成的。这项技术在九十年代末有日本化工发明的，并在那时形成了专业垄断。GaN芯片发蓝光，其是经过高温烧制而成的，烧制后其成分中含有Ce3+的YAG荧光粉，这种荧光粉 受到蓝光激发后会发出黄色光发射，其最大峰值能达到550nm。一般蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，并在其表面附上一层带有YAG的树脂薄层，大约200-500nm左右。LED基片发出的蓝光中的一部分会被蓝光中的荧光粉吸收，另一部分蓝光和荧光粉会和黄光混合在一起，最终成为白光。从理论上来说，GaN/YAG白色LED都是通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，就能获得色温为3500-10000K的各白色光，这种白光虽为传统的白光LED工艺基础上产生的，但是其事实上采用的仍是蓝光LED。因此，色温一旦偏高，色彩就会向蓝色转移，进而产生色飘并形成一定的光污染。在这种情况下，就应该采取相应措施降低光效和整体热阻，这样才能实现相对稳定，但是其衰减程度却不容乐观。

（三）LED照明技术在交通领域中的应用

就目前来看，LED在交通领域中的应用主要表现在交通信号灯应用上。LED信号灯与之前用的白炽灯相比较，其能效比较高。相关数据显示，LED作为交通信号灯应用以来，车辆用的信号灯功率有原来的75W降至15W，与白炽灯相比，其节能比率是白炽灯的80%。行人用的信号灯由原来的60W降至15W以下，其技能比率是白炽灯的75%。如果将对现有白炽灯灯泡全部换成LED灯，就可以节约8亿多度电；LED信号灯使用寿命也比较长，可以降低维护成本和废品处理成本。除此以外，LED信号灯识别能力也比较强，即使在夕阳下也能辨认信号灯是否点亮，以保证车行、人行安全。LED在交通领域中，除了用作交通信号灯以外，其以其节能、环保、寿命长、体积小、免维护等特点在逐步应用在隧道指示灯、路灯及路线导向灯等领域。

结束语：

近些年，随着国家经济不断的发展，可持续发展变得越来越重要，特别是国家积推进节能降耗政策以来，不同行业开始着手于节能减排工作。在这种情况下，LED照明技术应运而生，并迅速的被应用到不同领域中。虽然现在的LED照明技术在一些领域并未充分发挥其优势，但是随着时代的发展，新技术不断的出现，LED照明技术将会更加成熟在更多的领域应用，为更多领域带来更多的方便，促进不同领域更好的发展。

参考文献：

[1]王瑞山.LED照明技术在电气化中的应用[J].科技资讯,2011.(19)

[2]李建华.车用LED控制技术探讨[J].应用科学学报,2009.(16)

[3]仲元昌,周冬芹,贾年龙,何进.车用LED照明技术及现状分析[J].微型机与应用.2011.29.(23)

[4]赵敏,司良群.浅谈LED照明技术在各领域的应用[J].电机工程,2010.(12)

[5]刘洪涛,杨文,赵健.LED照明技术在飞机外部照明系统中的应用分析[J].民用飞机设计与研究,2010.(04)