LED光源是目前市場上的主流光源，具有非常廣泛的應用。本文簡單介紹了LED光源的應用及發(fā)展趨勢。

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LED發(fā)展現(xiàn)狀

當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節(jié)約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發(fā)光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發(fā)展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。

中國LED產業(yè)起步于20世紀70年代。經過30多年的發(fā)展,中國LED產業(yè)已初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業(yè)鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業(yè)化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區(qū)則成為中國LED產業(yè)發(fā)展的聚集地。

目前,中國半導體照明產業(yè)發(fā)展向好,外延芯片企業(yè)的發(fā)展尤其迅速、封裝企業(yè)規(guī)模繼續(xù)保持較快增長、照明應用取得較大進展。中國已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業(yè)正在形成。

2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業(yè)的發(fā)展。舉世矚目的2010年上海世博會場館與配套設施的建設中,多了不少LED的應用。其中,世博園的照明、景觀照明與世博的部分場館的照明都是由LED實現(xiàn)的,在整個世博園區(qū),60%至70%的燈采用LED照明。有關科技部門對世博園區(qū)夜景觀做了科學定位,根據不同區(qū)域制定不同的LED照明方案, 十分人性化。為了在低碳時代營造喜慶氣氛的“中國紅”,本屆世博會在照明設備的節(jié)能效果上可謂煞費苦心,要求甚嚴。由于中國政府在照明節(jié)能領域不斷加大引導力度,本屆世博會全面廢棄了舊式燈泡,主要采用中標品牌的節(jié)能燈與LED產品,在保證亮度的基礎上節(jié)能90%左右,極大程度地減少了能耗以及二氧化碳排量。上海“光影世博”不僅是節(jié)能照明工程的經典案例,也反映出中國特色的“低碳思路”。

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LED節(jié)能燈的發(fā)光原理

節(jié)能燈的兩極是普通的鎢絲,鎢絲通電發(fā)熱后,就能發(fā)射出電子,在燈管兩側加上比較高的電壓,形成電場,這些電子就會在燈管里被加速,形成有一定速度和能量的電子流,燈管是被抽成真空的,里面充有汞, 在燈管通電發(fā)熱的情況下,這些水銀從液態(tài)蒸發(fā)就變成了氣態(tài),形成游離狀態(tài)的汞原子。電子流中的電子以一定速度打在汞原子上,使汞原子受到激發(fā),變成激發(fā)狀態(tài)的電離子,稱為發(fā)生了階躍,激發(fā)狀態(tài)的汞過了很短的時間就自發(fā)地回落到原來的狀態(tài),同時釋放出紫外線光,紫外線光不能用來照明,燈管的內壁有一些熒光物質,在紫外線光的轟擊下,熒光物質受到激發(fā)以后,就能發(fā)出比較自然的光線, 可用于照明。市面上較常見的節(jié)能燈管有一般的普通燈管及漸為主流的三基色燈管,和白熾燈泡相比都有省電的優(yōu)點。所不同的是普通燈管的顯色性偏低,而三基色的燈管則呈現(xiàn)出自然的陽光色,并且在顯色性及光效率上都更勝過一般的普通燈管。

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?LED在照明工程中的應用方向

1建筑物外觀照明

LED光源小而薄,線性投射燈具的研發(fā)成為LED投射燈具的一大亮點,許多建筑物根本無處放置傳統(tǒng)的投光燈,LED光源安裝便捷,與建筑物表面更好地結合,為照明設計師帶來了新的照明語匯,拓展了創(chuàng)作空間。并將對現(xiàn)代建筑和歷史建筑的照明手法產生影響。

2景觀照明

由于LED不像傳統(tǒng)燈具光源多是玻璃泡殼,它可以與城市街道家具很好的有機結合。可以在城市的休閑空間如路徑、樓梯、甲板、濱水地帶、園藝進行照明。對于花卉或低矮的灌木,可以使用LED作為光源進行照明。LED隱藏式的投光燈具倍受青睞。固定端可以設計為插拔式,依據植物生長的高度,方便進行調節(jié)。

3標識與指示性照明

需要進行空間限定和引導的場所,如道路路面的分隔顯示、樓梯踏步的局部照明、緊急出口的指示照明,可以使用表面亮度適當的LED自發(fā)光埋地燈或嵌在垂直墻面的燈具,如影劇院觀眾廳內的地面引導燈或座椅側面的指示燈,以及購物中心內樓層的引導燈等。另外,LED與霓虹燈相比,由于是低壓,沒有易碎的玻璃,不會因為制作中彎曲而增加費用,值得在標識設計中推廣使用。

4室內空間展示照明

就照明品質來說,由于LED光源沒有熱量、紫外與紅外輻射,對展品或商品不會產生損害,與傳統(tǒng)光源比較,燈具不需要附加濾光裝置,照明系統(tǒng)簡單,費用低廉,易于安裝。其精確的布光,可作為博物館光纖照明的替代品。商業(yè)照明大都會使用彩色的LED,室內裝飾性的白光LED結合室內裝修為室內提供輔助性照明,暗藏光帶可以使用LED,對于低矮的空間特別有利。

5娛樂場所及舞臺照明

由于LED的動態(tài)、數字化控制色彩、亮度和調光,活潑的飽和色可以創(chuàng)造靜態(tài)和動態(tài)的照明效果。從白光到全光譜中的任意顏色,LED的使用在這類空間的照明中開啟了新的思路。另外,LED克服了金鹵燈使用一段時間后顏色偏移的現(xiàn)象。LED光源沒有熱輻射,可以使空間變得更加舒適。目前LED彩色裝飾墻面在餐飲建筑中的應用已蔚然成風。

6視頻屏幕

全彩色LED顯示屏是當今世界上最為引人注目的戶外大型顯示裝置,采用先進的數字化視頻處理技術,有無可比擬的超大面積與超高亮度。根據不同的戶內外環(huán)境,采用各種規(guī)格的發(fā)光像素,實現(xiàn)不同的亮度、色彩、分辨率,以滿足各種用途。它可以動態(tài)顯示圖文動畫信息,利用多媒體技術,可播放各類多媒體文件。世界上目前最有影響的LED顯示屏,當屬美國曼哈頓時代廣場紐約證券交易所,總計使用了18,677,760只LED,面積為10,736平方英尺。屏幕可以劃分成多個畫面,而同時顯示,將華爾街股市的行情一目了然呈現(xiàn)在公眾面前。另外崛起在上海浦東陸家嘴金融中心的震旦國際總部,整個朝向浦西的建筑立面鑲上了長100m的超大型LED屏,總計面積達到3600平方米,堪稱世界第一。

7與工業(yè)設計相結合

LED是近年來歐洲產品設計師的寵兒,他們將LED作為產品設計元素的一部分,馳騁于想象的空間,將光、玻璃或其它材料結合在一起,成為美輪美奐的藝術品。

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ED光源的優(yōu)點

1?節(jié)能。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4。

2?長壽。壽命可達10萬小時以上,對普通家庭照明可謂一勞永逸。

3?可以工作在高速狀態(tài)。節(jié)能燈如果頻繁的啟動或關斷燈絲就會發(fā)黑很快的壞掉。

4?可固態(tài)封裝。由于是冷光源類,所以它很方便運輸和安裝,可以被裝置在任何微型和封閉的設備中,不怕振動,基本不用考慮散熱。

5?環(huán)保。LED燈的組裝部件可以非常容易的拆裝,沒有汞等有害物質,不用廠家直接回收。

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