淺談LED對(duì)現(xiàn)代生活的影響

穆瑞珍

廈門(mén)理工學(xué)院，福建廈門(mén) 361024

0 引言

LED是發(fā)光二極管（Light Emitting Diode）的縮寫(xiě)，它是繼白熾燈和熒光燈之后的第三代固體照明光源。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，LED有和半導(dǎo)體二極管相似的P區(qū)和N區(qū)，形成了一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，并以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。自20世紀(jì)60年代第一個(gè)LED的誕生，這種體積小、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保的新型光源就開(kāi)始走進(jìn)了人們的生活?，F(xiàn)在，從室內(nèi)照明到城市景觀照明，從儀表指示燈到汽車(chē)車(chē)燈，從電視機(jī)到大屏幕顯示，LED無(wú)處不在并正在改變著人們的生活。下面筆者將淺談下LED在照明和顯示方面對(duì)人類(lèi)現(xiàn)代生活的影響。

1 LED在城市照明中的應(yīng)用

城市功能城照明是保障人民工作生活不可缺少的條件；城市景觀照明能夠美化城市，給城市帶來(lái)生機(jī)和活力，提升城市形象，豐富人民群眾生活，給人們工作、生活提供方便。

目前現(xiàn)有的公共照明設(shè)備主要有鈉燈、金鹵燈和汞燈，光電轉(zhuǎn)換效率不高，耗電量很大。在當(dāng)今全球能源緊缺的環(huán)境下，節(jié)約能源已成為大勢(shì)所趨，綠色、高效、長(zhǎng)壽命的LED路燈逐漸走入人們的視野。LED作為路燈主要有以下優(yōu)點(diǎn)：發(fā)光效率高，燈具反射損失低，節(jié)省能源70%；配合數(shù)字控制亮度功能，更省電；不需高壓，安全性高；配合軟件可由遠(yuǎn)程自動(dòng)遙控亮度；事故、多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源；安裝維護(hù)簡(jiǎn)便；模塊安裝、無(wú)多余配線；不會(huì)造成光污染或浪費(fèi)；長(zhǎng)壽命，意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行更換，從而減少了交通中斷的潛在性，降低了為此支付的維修費(fèi)用。

2 LED在汽車(chē)照明中的應(yīng)用

汽車(chē)光源在照明領(lǐng)域中占有極其重要的地位,其產(chǎn)量約占整個(gè)照明光源總產(chǎn)量的10%。LED用于汽車(chē)照明最早是在20世紀(jì)80年代中期，當(dāng)時(shí)主要用于汽車(chē)的高位剎車(chē)燈。LED剎車(chē)燈相比傳統(tǒng)的白熾燈，能夠在較小的驅(qū)動(dòng)電流下工作，較低的功率可減小汽車(chē)內(nèi)部線路系統(tǒng)的體積和重量。LED剎車(chē)燈的響應(yīng)時(shí)間短，如果前面的車(chē)即刻剎車(chē)，那么后面的車(chē)會(huì)比傳統(tǒng)的白熾燈剎車(chē)燈提前0.7s～1s看到信號(hào)，這樣便給駕駛員留下了更多的反應(yīng)時(shí)間，從而提高了行車(chē)的安全保證。

目前，車(chē)用LED可分為汽車(chē)外部使用及內(nèi)部使用，內(nèi)部包括儀器儀表板、空調(diào)、音響等指示燈及內(nèi)部閱讀燈；外部使用則包括剎車(chē)燈、尾燈、方向燈、側(cè)燈等。隨著LED光學(xué)性能不斷提高，封裝設(shè)計(jì)更有針對(duì)性和實(shí)用性，它將為汽車(chē)的個(gè)性化、一體化設(shè)計(jì)提供更大的發(fā)展空間。隨著技術(shù)的高速發(fā)展，LED的價(jià)格一直在不斷降低，今后降低的幅度還會(huì)更大，所以在汽車(chē)上使用LED將會(huì)越來(lái)越普及。

3 LED在家居照明中的應(yīng)用

自古以來(lái)，人類(lèi)一直在追求著光明，人類(lèi)文明的發(fā)展與照明技術(shù)的進(jìn)步是息息相關(guān)的。家居照明已經(jīng)成為現(xiàn)代生活環(huán)境的亮點(diǎn)，起到美化提高生活品質(zhì)的作用。家居照明要求光源保證工作、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境達(dá)到舒適的照度標(biāo)準(zhǔn)和良好的照明品質(zhì)，客觀地顯示物體的明暗度與色彩性，獲得人眼直接觀察外部景物的真實(shí)效果。在有高發(fā)光效率、足夠亮度的同時(shí)，還應(yīng)該有接近自然光的色溫和高的顯色指數(shù)。將LED用于室內(nèi)照明，可以調(diào)節(jié)照明光源使室內(nèi)光線隨著早晨、中午、夜晚的時(shí)間變化，使室內(nèi)的光環(huán)境接近月亮、星星、太陽(yáng)等自然光?？梢哉f(shuō)LED進(jìn)入室內(nèi)照明是半導(dǎo)體照明進(jìn)入通用照明市場(chǎng)的最重要的里程碑，不久的將來(lái)，千家萬(wàn)戶(hù)的室內(nèi)照明將是LED的市場(chǎng)。

4 LED在背光源中的應(yīng)用

背光源是提供給液晶顯示器面板的光源，主要由光源導(dǎo)光板、光學(xué)用膜片、塑膠框等組成。LED作為顯示屏的背光源是目前LED應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用的40%，如手機(jī)的背光源、手提電腦的背光源等。目前，LED背光源已向液晶電視機(jī)進(jìn)軍。首先，相比傳統(tǒng)顯示設(shè)備上的冷陰極熒光燈管，采用LED作為背光源的液晶電視，可以提升觀賞畫(huà)質(zhì)，特別是色彩飽和度。其次，因?yàn)長(zhǎng)ED的平面光源特性，使LED背光源還能實(shí)現(xiàn)冷陰極熒光燈管所無(wú)法比擬的分區(qū)域色彩和色度調(diào)節(jié)功能，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的色彩還原性。再次，在發(fā)光壽命方面，LED背光技術(shù)則超越了冷陰極熒光燈管。普通的冷陰極熒光燈管背光的壽命基本在3萬(wàn)h～4萬(wàn)h左右，而現(xiàn)階段白色LED背光源壽命已經(jīng)高達(dá)10萬(wàn)h。

隨著國(guó)際上環(huán)保認(rèn)證的推行，含鉛汞成份的冷陰極熒光燈光源已慢慢被舍棄，再加上近年來(lái)LED亮度突破性的提高和生產(chǎn)成本的降低，LED背光源的前景是非常好的。人們也將在環(huán)保、超薄、高畫(huà)質(zhì)等方面獲得越來(lái)越舒適的享受。

5 LED在顯示屏上的應(yīng)用

現(xiàn)代信息顯示技術(shù)的發(fā)展，形成了CRT、液晶顯示器、等離子體顯示器、LED等系列的信息顯示產(chǎn)品。隨著LED材料技術(shù)和工藝水平的提升，采用計(jì)算機(jī)控制，將光、電融為一體的大屏幕LED智能顯示屏已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和視頻顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂，以實(shí)時(shí)、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動(dòng)畫(huà)、錄像、電視、VCD節(jié)目以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。相比傳統(tǒng)屏幕顯示產(chǎn)品，LED顯示屏的畫(huà)面色彩鮮艷、立體感強(qiáng)、畫(huà)面清晰細(xì)膩、與計(jì)算機(jī)兼容性好，廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、商場(chǎng)、醫(yī)院、賓館、銀行、證券市場(chǎng)、建筑市場(chǎng)等公共場(chǎng)所。

6 結(jié)論

此外，LED還用在了交通信號(hào)、各種電子玩具、儀器儀表顯示、各種特殊照明等領(lǐng)域，深入到了現(xiàn)代生活的各個(gè)方面。我們相信，隨著LED技術(shù)的發(fā)展和價(jià)格的降低，LED將會(huì)步入千家萬(wàn)戶(hù)，為人類(lèi)節(jié)約寶貴的能源，為保護(hù)人類(lèi)的生活環(huán)境更添一份力。

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