关于半导体发光二极管LED照明技术的应用分析

摘 要：发光二极管（LED）因有着功能强大、节省能源、使用周期长、注重生态保护等特征而被普及使用于屋内外照明。笔者重点阐释了发光二极管（LED）的原理、特征、运用以及市场开发潜力。

关键词：半导体；发光；二极管；照明科技；研究

2010年，上海因世界博览会的成功举办被世界各国人士铭记。在上海世界博览会开展阶段，光辉烂漫的夜晚景色是一大特色。这项光荣而艰巨的夜景展示，采用了节约能源、保护生态、绚丽多姿的LED发光二极管。通过调查与研究，整届世界博览会使用了10.3亿粒LED芯片。夜晚景色照明整体设计的负责人指出，LED发光二极管让世界博览会被照亮。本文中将对LED发光二极管的特征以及在具体生活中的运用进行阐述。

一、LED的概念

LED即指发光二极管，是一类半导体发光元件。其将固体半导体芯片当成发光原料，基础结构是一种发光的半导体原料，被堆放在装备引线的支持架上，周围使用环氧树脂封存，从而保护内芯不受损伤。

发光二极管的核心元件是P型半导体与N型半导体构成的晶片，一侧的P型半导体中空穴是核心部件；另一侧的N型半导体通常是电子。在其中存在一类过渡层，叫作P-N结。当正向电流流经电线对晶片形成影响后，电子会被移动到P区域，在P区域内，电子与空穴重合，之后通过光子散发电能，这就是众所周知的LED二极管的原理。

二、半导体发光二极管的特征

LED是半导体部件透过PN结完成光电互换，其具备以下特征：

1.稳定，节约能源，保护生态

发光二极管正向作业电压不大，通常是1.5～3.0伏，作业电流是5～150毫安，所以作业没有太大的风险。伴随科技的日新月异，其逐渐取代了传统的照明设备。当前，LED的光效已攀升到40lm/W，比日光灯高，比荧光灯稍微要小。目前运用的日光灯在运转阶段，会消耗大量的热能，对环境气温的敏感度较强；而荧光灯中有对身体健康有负面影响的汞。而LED照明是节能的、环保的，因此没有这方面的缺陷。

2.使用周期长，反应迅速

通常情况下，日光灯的使用周期大概是1000小时，荧光灯的使用周期是10000小时，LED的使用周期是2万～10万小时。通过对比，孰优孰劣一目了然。此外，LED发光反应迅速，其反应速率能够用纳秒来计算，荧光灯则通常是以毫秒来计算。

三、LED在各行业的运用

1.LED在屏显行业的运用

为了让LED应用更为便利，通常将LED排序为矩阵或笔段，设置为达标尺寸的LED模块；或将2根或10数根LED封装为1根LED集束管。其被当作一类象素，通过将LED模块或集束管依照具体尺寸需求排序为矩阵，并配套专业的屏显电路、直流稳压设备、软件、框架等，就完成了一部LED屏显的安装。

2.LED在背光源行业的运用

LED以计算机、移动设备等小尺寸液晶面板背光源領域完成了普及，利用手机界面、按钮、闪光灯中的LED来照明变得极为普遍。伴随科学技术的进步，移动设备的售价会降低，而一款移动设备平均要使用若干的表贴类LED，这表明移动设备市场需求量庞大。所以，LED在移动设备领域的运用效果一目了然。

另外，在笔记本背光源行业，LED也逐步替代了冷阴极管背光源，成为占据市场份额最多的产品。据可靠消息，通过检测，使用LED取代传统的冷阴极荧光设备，新的笔记本相较于以往的笔记本能够节约电能接近50%，并且不存在对人身体有危害、对生态造成破坏的重金属汞，而LED背光源商品的售价和CCFI背光模块基本持平，是时下最流行的照明设备。

四、结束语

综上所述，LED是一类新照明设备，近年来取得了一定的营销成绩。当然，其在运用层面依然有着技术缺陷，比如光通量不佳，散发的光与天然光依然有区别等。然而，这也无法否定LED照明科技革命带来的影响。

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作者简介：赵新丽（1982— ），女，山西定襄人，本科，讲师，研究方向：控制工程。