自從20世紀60年代發(fā)光二極管(LED)被發(fā)明以來,這一新型光源就被廣泛應(yīng)用在顯示屏、信號燈、景觀LED光源已經(jīng)深入到我們生活的方方面面。
在LED出現(xiàn)初期,其更多的作為普通的照明光源而出現(xiàn)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展,LED應(yīng)用的領(lǐng)域也愈加寬廣,包括LED電視、LED顯示器、LED打印機、LED投影機等產(chǎn)品紛紛面世。相比其它白熾燈和熒光燈,LED光源出現(xiàn)的時間最短,但是正是因為這點,其自身的優(yōu)勢則更多。可以這樣說,LED光源已經(jīng)被認定為未來最主要的光源。下面,筆者就針對LED光源的技術(shù)特點與大家進行初步的探討。
LED俗稱發(fā)光二極管,是一種能直接將電能轉(zhuǎn)變成光能的發(fā)光顯示器材。早期的LED都由砷化鎵制成,隨著技術(shù)的進步,現(xiàn)在大多采用磷化鎵(GaP)等半導(dǎo)體材料制造。LED最大的特點便是具有發(fā)光效率高、省電環(huán)保、響應(yīng)速度快、耐震動等。
最初的LED光源能夠發(fā)出來的顏色只是紅色,進入到20世紀90年底,LED已經(jīng)能夠發(fā)出紅、藍、橙、黃、綠等單色。最終,進入到1998年之后,白光LED光源研發(fā)成功,現(xiàn)在RGB三色LED光源也已經(jīng)得到了規(guī)模化應(yīng)用。在我們常見的顯示設(shè)備中,最常用的便是單色白光LED和RGB三色LED。
相比普通的光源設(shè)備,LED光源具有節(jié)能環(huán)保、發(fā)光效率高、色域廣等特點,而這些正是大部分傳統(tǒng)光源的缺點。
在前文中,我們提到目前使用最多的光源為白熾燈、熒光燈和LED燈。在光效方面,白熾燈光效在12-24流明/瓦,熒光燈的光效則為50-120流明/瓦。
據(jù)資料顯示,在1998年白光LED光源剛推出的時候能光效只有5流明/瓦,到2005的時候光效已經(jīng)可以達到50流明/瓦,預(yù)計到2015年LED的光效有可能達到150-200流明/瓦。另外,有業(yè)內(nèi)人士聲明,LED的價格每10年降為原來的1/10,而性能將提高20倍。
大部分讀者都知道,我們家庭經(jīng)常使用的白熾燈等壽命都較短,通常使用一兩年之后都需要重新更換燈泡,而LED燈泡的壽命理論值可達10萬小時(通常標稱為2萬小時),壽命在10年之上,LED燈泡也極大降低了用戶后期維護更換的成本投入。
LED一般都采用點陣式發(fā)光,如果亮度要求較高則需要成千上萬個LED燈泡排列組合。不過,LED燈泡響應(yīng)速度快,特別是在大屏幕顯示上,可以利用快速切換的特點來變換不同的畫面。
在上文中我們提到,目前的LED主要分為RGB三原色和白光LED。白色LED較為廉價、功耗更低,而三原色LED的色域更廣、造價昂貴。LED背光在電視、顯示器、筆記本上應(yīng)用能夠確保屏幕壽命更長、功耗更低,色域更寬廣、色彩也更加均勻。同時,LED還促使這些電器光源平面化(LED屏幕更薄)。
LED燈泡因為不含汞,對環(huán)境的污染也大大降低。另外,LED光源還具有耐震動、色域?qū)拸V等特點。
在IT行業(yè),LED主要應(yīng)用于顯示設(shè)備中,比如筆記本屏幕、液晶顯示器、液晶電視和投影機,目前已經(jīng)有部分型號推向市場。
相比之下,因為對亮度要求不高,LED顯示器、LED背光筆記本、LED電視都已經(jīng)出現(xiàn)了相當數(shù)量的產(chǎn)品。雖然此類產(chǎn)品價格相對偏高,但是因為色彩顯示能力更加出色,還是得到了很多消費者的認可。
但是在投影機行業(yè),特別是商務(wù)、教育、工程等領(lǐng)域投影機光源動輒幾千流明,而要想達到這樣的亮度成本可能需要10萬元以上,所以說鮮有LED投影機問世。另外,電視、顯示器等部分產(chǎn)品采用的為三色LED發(fā)光技術(shù),而投影機采用的只為白光LED發(fā)光技術(shù)。
不過,隨著投影機娛樂化、數(shù)碼化的進程加快,現(xiàn)在一些亮度100流明左右的LED投影機也已經(jīng)問世,售價相對也較為合理,比如10流明的奧圖碼PK-101投影機售價僅3999元,150流明的三星SP-P400B投影機售價也僅有7999元。據(jù)最新消息顯示,LED光源的1080p投影機也將于09年6月份問世,亮度為700流明,售價約為8萬元左右。
LED光源所帶來最大的變化就是減少了機身的體積,延長了燈泡的壽命壽命。在之前,普通的投影燈泡壽命僅有2000-4000小時,但是LED燈泡能夠確保其試用壽命長達2萬小時,而現(xiàn)在一個普通的投影機燈泡更換成本在2000-3000元,LED大大節(jié)約了用戶后期的維護成本。
雖然由于技術(shù)方面的限制,LED還存在不少缺點;雖然由于價格限制,LED售價還在大多數(shù)消費者心理價位之外。但是筆者認為LED成為下一代主流光源的趨勢則是難以改變的,未來也是屬于LED光源的。