LED技術(shù)全面解析

而在LED發(fā)光技術(shù)的發(fā)展史上，白光型LED的出現，則成為L(cháng)ED進(jìn)入快速發(fā)展階段的重要突破。在上世紀末，受到熒光燈發(fā)光原理的啟發(fā)，LED廠(chǎng)家通過(guò)在高亮度藍光LED管芯上加一層熒光粉，用藍光激發(fā)熒光粉發(fā)出白光的LED發(fā)光元件。此外，通過(guò)采用不同的熒光粉，可發(fā)出色溫為4500～10 000K及色溫為2850～3800K的多種白光LED，也讓白光LED具備了成為新一代照明設備的能力。目前，白光LED的發(fā)光效率大都已超過(guò)30流明/W，某些產(chǎn)品已超過(guò)50流明/W的水平，具備了正式大規模實(shí)用化的基礎。

白熾燈、熒光燈和LED燈光效率的發(fā)展趨勢

經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展，LED照明發(fā)光技術(shù)已經(jīng)便成為一種相對成熟的事物，市面上不僅有能發(fā)出各種色彩的LED產(chǎn)品，也出現了大量可以用于直接照明的LED產(chǎn)品，此外，在顯示領(lǐng)域，LED產(chǎn)品也經(jīng)歷了從單色到彩色，從低分辨的文字到高分辨率圖像顯示的進(jìn)化過(guò)程，正在日益影響著(zhù)我們的生活和工作。

LED產(chǎn)品一覽

由于LED在最初是被當作一種發(fā)光元件而生產(chǎn)的，因此，LED技術(shù)生來(lái)就和光明結下了不解之緣。而目前存在的各種LED產(chǎn)品，也可以按照用途的不同，大致可以分為：LED指示/照明設備和LED顯示成像設備兩大類(lèi)。

LED照明設備

LED的最大價(jià)值還是體現在照明領(lǐng)域。由于LED發(fā)光技術(shù)全面超越傳統光源，因此許多人都看好未來(lái)LED在照明市場(chǎng)的機會(huì )，根據據CIR預測，全球LED市場(chǎng)將從2004年的32億美元，增長(cháng)至2008年的56億美元，其中，高亮度LED市場(chǎng)產(chǎn)值將由16億美元增至26.4億美元，超高亮度LED市場(chǎng)則將從2006年起快速成長(cháng)，并于2008年占到全球市場(chǎng)22%的份額。

LED白光燈泡

而令LED擁有如此廣闊之商業(yè)運營(yíng)前景的最關(guān)鍵原因，則在于其高度節能的獨特特性。作為第三代半導體照明材料，LED的壽命是普通白熾燈的100倍，耗能卻遠比白熾燈小，更換成本也更低，并具備體積小、安全、無(wú)污染、免維護、響應速度快等附屬優(yōu)點(diǎn)。

只要將包打開(kāi)，內置的LED燈泡就會(huì )自動(dòng)點(diǎn)亮，LED用途其實(shí)很廣泛

由于體積小、配置靈活，理論上LED照明設備可以做成任意想要的形式。因此可以預見(jiàn)，在未來(lái)照明市場(chǎng)上，LED光源將成為人們的新寵。

LED成像設備

在90年代中期，伴隨著(zhù)高發(fā)光效率LED元器件的成熟，市場(chǎng)開(kāi)始出現了一種新型的顯示設備——大屏幕LED顯示器，在各種公共場(chǎng)合，例如車(chē)站、證券交易大廳、我們都能看到這種LED顯示設備。

最初的LED顯示設備原理比較簡(jiǎn)單：將每一個(gè)可以發(fā)出單色光的LED元件作為顯示設備的像素點(diǎn)，通過(guò)控制每一個(gè)像素點(diǎn)的亮于滅，來(lái)實(shí)現文字或者簡(jiǎn)單圖像的顯示。這種設備是所有LED顯示設備中最易實(shí)現、成本最低的產(chǎn)品，但是因為長(cháng)壽命、高亮度，至今仍在很多場(chǎng)合得到使用。例如北京的大部分公交車(chē)和地鐵上，都有LED的提示器，可以滾動(dòng)顯示各種文字信息、站名、時(shí)間等等。

除了比較初級的LED電子顯示屏，還有一種比較常見(jiàn)的LED顯示設備，那就是用于組建大尺寸顯示的模塊化彩色LED顯示屏。

全彩LED顯示屏模塊

這種模塊化的LED顯示設備，主要是用來(lái)滿(mǎn)足永久或者臨時(shí)性的大面積顯示的需要。例如在一些演唱會(huì )、晚會(huì )、發(fā)布會(huì )的現場(chǎng)，為了更好的烘托的氣氛，就需要一整塊當作背景使用的顯示設備，而在LED顯示器出現以前，這幾乎是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。而在戶(hù)外顯示方面，傳統的霓虹燈雖然亮度較好，也可以做出非常漂亮的效果，但是充其量也只是燈具而不是顯示設備，不能實(shí)現多樣化并且靈活的顯示功能，也受到了越來(lái)越多廣告主的不滿(mǎn)，因此模塊化大屏幕LED顯示屏的出現，正好滿(mǎn)足了他們的需求。

上海特奧會(huì )開(kāi)幕式上的大型LED顯示屏

正是基于這種需要，這種LED顯示設備采用了模塊化設計，一般一個(gè)矩形模塊的大小在0.25平米-1平米之間，通過(guò)若干模塊的排列組合，可以組建出各種尺寸的顯示面積。除了組裝成面積不等的平面顯示器，通過(guò)合理的設計，還可以利用LED屏搭建出立體的顯示器，例如可以做成一個(gè)6面同時(shí)顯示的立方體顯示器，并且通過(guò)屏幕控制裝置，實(shí)現6面獨立顯示或者整體顯示的效果，使用起來(lái)非常靈活。

模塊化LED屏像素細節

和基本的LED顯示設備不同的是，模塊化LED可以顯示出完整的全彩色圖像，在一定的觀(guān)看距離上，觀(guān)眾可以得到接近傳統顯示器的圖像效果，而這主要得益于它的像素結構。從微觀(guān)上看，模塊化LED顯示設備采用了和平板電視非常類(lèi)似的像素結構，即每一個(gè)像素點(diǎn)都是由可以發(fā)出R/G/B單色光的LED元件組成，通過(guò)3種原色的排列組合，每個(gè)像素就可以發(fā)出各種色彩的光。

U2 vertigo演唱會(huì )中使用到的LED顯示屏，由于點(diǎn)距較大，所以圖像較粗糙

由于定位于大面積顯示，所以模塊化LED顯示屏的每個(gè)像素之間的距離要比電視機、顯示器等設備大很多。因此在這類(lèi)設備上，并不像一般顯示設備那樣用分辨率來(lái)表示清晰度，而是用每個(gè)像素點(diǎn)之間的點(diǎn)距來(lái)表示。通常來(lái)說(shuō)，用于室內的LED屏一般的點(diǎn)距在10毫米之內，8毫米屬于中等偏上，而6毫米的則是效果最好的產(chǎn)品，不過(guò)相應的售價(jià)也比較高。室外用LED屏的點(diǎn)距則要大不少，一般有10毫米、16毫米等規格，但是室外屏在防水防塵效果上要好于室內屏。