點(diǎn)亮21世紀(jì)理想之光!LED技術(shù)全面解析

LED在照明領(lǐng)域面臨的問題：

    (1)首先是發(fā)光效率問題。提高LED的發(fā)光效率最主要的方法是改進(jìn)半導(dǎo)體發(fā)光材料與LED芯片的結(jié)構(gòu)和制造工藝。由于這部分工作需要強(qiáng)大的理論研究基礎(chǔ)和先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝設(shè)備，因此要實(shí)現(xiàn)200流明/瓦的目標(biāo)路途依然比較艱難。

    (2)高功率問題。作為照明，單個(gè)LED輸出的光通量必須足夠大，欲加大LED的光通量，首先必須注入足夠的電功率。但LED芯片的溫升不能過高，否則各項(xiàng)性能特別是使用壽命會(huì)受到很大的影響。顯然，設(shè)計(jì)較大輸入功率的LED器件和燈具，除需用面積較大的芯片外，還必須有良好的散熱結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)在國外一些著名公司已設(shè)計(jì)研制了一些特殊的LED器件結(jié)構(gòu)，并已獲得了較好的效果。

    (3)由于LED照明需由多個(gè)LED管組成，其參數(shù)離散性也是一個(gè)技術(shù)問題。除了通過預(yù)選、分類，盡量保證一致性以外，還必須設(shè)計(jì)合理的燈具結(jié)構(gòu)(包括LED的排列和位置布局)和研究合適的驅(qū)動(dòng)電路，防止偶爾產(chǎn)生的能量集中而燒毀部分LED。

    (4)此外，由于多個(gè)LED組成一只照明燈具時(shí)，免不了對LED進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)。而在使用過程中只要有一個(gè)LED短路或開路，都將會(huì)導(dǎo)致整小片或整條LED熄滅，影響照明效果。為此，必須研究簡單而廉價(jià)的保護(hù)電路，使這種不良影響降至最低限度。

LED在顯示技術(shù)領(lǐng)域面臨的問題：

    (1)和在照明領(lǐng)域遇到的主要問題一樣，LED在作為新型背光源的同時(shí)，也面臨著發(fā)光效率的問題。目前傳統(tǒng)CCFL冷陰極熒光燈雖然耗電量大、發(fā)光質(zhì)量一般，但是其發(fā)光效率可達(dá)到50～100流明/瓦，而白光LED器件在剛起步時(shí)發(fā)光效率僅為20lm/W甚至更低，這就注定LED在開始時(shí)并不適合作為LCD顯示器的背光源。不過，白光LED的發(fā)光效率以每年提高60%的幅度提升，到目前為止，白光LED器件的發(fā)光效率突破50lm/W，開始達(dá)到實(shí)用化水平。

    (2)LED背光源系統(tǒng)的成本要高于冷陰極熒光管。目前LED背光模組零組件的價(jià)格為CCFL背光源的5倍左右，屏幕尺寸越大，采用LED背光技術(shù)的成本就越高。不過LED產(chǎn)業(yè)也存在類似微處理器產(chǎn)業(yè)中的“摩爾定律”——Haitz定律，以安捷倫(LED領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)廠商)的前任技術(shù)科學(xué)家Roland Haitz命名。其內(nèi)容是LED的價(jià)格每10年將為原來的1/10，性能則提高20倍。如果這個(gè)定律能夠不斷應(yīng)驗(yàn)，而隨著產(chǎn)能的增加，LED背光源的成本將快速下滑。預(yù)計(jì)到未來一兩年LED背光的售價(jià)可降到CCFT背光的2倍左右，距離大規(guī)模普及僅有一步之遙。

    (3)RGB-LED背光源中，發(fā)出每種原色的LED元件由于采用了不同的發(fā)光材料，因此在長時(shí)間使用后，其性能的衰減將不一致，這也可能導(dǎo)致屆時(shí)顯示的效果出現(xiàn)比較大的偏差。

總結(jié)：

    作為20世紀(jì)人類最重要的100項(xiàng)發(fā)明之一的LED技術(shù)，在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展后，終于迎來了距離廣泛應(yīng)用不遠(yuǎn)的日子，相信通過本文的介紹，你也對LED將在哪幾個(gè)方面對我們的生活產(chǎn)生影響有了一定了解。無論LED技術(shù)走向何方，這一充滿前途的技術(shù)必將給我們的生活帶來巨大的改變。