LED光源的利与弊

LED 光源的利与弊

LED 被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环

保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。LED 产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。LED 构成和相关知识LED （Light Emitting Diode ），发光二极管，主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。LED（Light-Emitting-Diode 中文意思为发光二极管）是一种能够将电能转化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与

节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED 的特点非常明显，寿命长、光效高、低辐射与低功耗。白光LED 的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可超过150lm/W （2010 年）。将LED 与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5 三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W ，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W ，寿命小于8000 小时，T5 荧光灯则为96lm/W ，寿命大约为10000 小时，而直径为5 毫米的白光LED 光效理论上可以超过150lm/W ，寿命可大于100000 小时。有人还预测，未来的LED 寿命上限将无穷大。随着近来LED 散热技术的改进，

室外照明的大功率LED 路灯、投光灯等LED 大功率照明灯具已

经实现工业化生产并开始被大量应用。对色温和显色性要求很高的室内照明的舞台灯、影棚灯等也已实现量产并投入应用。适用范围最大、用量也最大的通用照明的T8、T5、T4、灯管和代替白炽灯和节能灯的螺口球泡灯以形成系列化，使用寿命已高达5万小时。LED照明已进入高速发展期。LED （Light Emitting Diode ），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED 的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附着在一个支架上，是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P 型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N 型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N 结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P 区，在P 区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED 发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。LED是由川-W族化合物，女口GaAs （砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP （磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN 结。因此它具有一般P-N 结的I-N 特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N 区注入P 区，空穴由P 区注入N 区。进入对方区域的少数载

流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。优点

一、体积小LED 基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里

面，所以它非常小，非常轻。二、耗电量低LED 耗电相当低，直流驱动，超低功耗（单管0.03-0.06 瓦），电光功率转换接近30%。一般来说LED 的工作电压是2-3.6V ，工作电流是0.02-0.03A ；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W,相同照明效果比传统光源节能近80%。三、使用寿命长有人称LED 光源为长寿灯。它为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10 倍以上。四、高亮度、低热量LED 使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。五、环保LED 是由无毒的材料

作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED 也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源六、坚固耐用LED 被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，使得LED 不易损坏。七、多变幻LED 光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256 级灰度并任意混合，即可产生256 X 256 X 256=16777216种

颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。八、技术先进与传统光源单调的发光效果相比，LED 光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息

化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。LED 缺点第一点LED 发光二极管已被全球公认为最高效的人造照明技术。虽然国内还有不少人在商家误导下认为LED 是用来替代LCD 液晶的显示技术，但实际上这种高能效照明技术从上世纪六七十年代就已经开始应用，如今从各

种指示灯、路灯、节日彩灯再到笔记本、电视背光都在广泛采用LED 照明。由于其高能效，人们普遍认为用LED 灯取代传统的灯泡、荧光灯是一种非常环保的做法。然而，近日由美国加州大学艾尔文分校进行的一项调查却显示，使用LED 的环保功效很可能会被其包含的有毒物质所抵消。在该校社会生态学系和公共健康项目共同进行的这项研究中，他们分析了市场上常见的圣诞树彩灯组中的红色、黄色、绿色和蓝色的LED 灯，其中既包括高亮度

LED ，也包括低亮度产品。结果显示，这些LED 灯中包含有锑、砷、铬、铅以及其他多种金属元素。其中，部分LED 灯的有毒元素含量已经超过了监管部门制定的标准。比如在低亮度红色LED 灯中，研究人员发现其铅含量超标达到8 倍，镍含量也超标 2.5 倍。实际上在美国加州法律中，绝大多数LED 灯都已经被明确定义为有毒垃圾，如果使用普通填埋的办法处理将会污染土壤和地下水。而如果LED 灯破碎，还可能会对直接接触的人体健康造成损害。但至今，无论各国政府还是民众都对LED 灯的环境和健康危险知之甚少。该报告表示，LED 中的砷、铅、镍和铜元素对人体和环境的影响最为严重，未来应当进行更为细致深入的调查，以