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　　1 引言

　　隨著藍光LED 的問世， LED 三基色發(fā)光已齊備， 近年來被逐步應(yīng)用于投影顯示中。本文簡要概括了LED 光源的特點， 對其在微投影機上的應(yīng)用現(xiàn)狀和應(yīng)用優(yōu)勢進行了分析， 并歸納了目前主要存在的問題，最后對LED 光源在微投影系統(tǒng)上的應(yīng)用前景進行了展望。

　　2 LED 簡介

　　LED (Lighting emitting diode) 即發(fā)光二極管，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料， 在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射， 直接發(fā)出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫色的光。

　　LED 作為21 世紀(jì)綠色、節(jié)能的第四代照明光源，具有廣闊的發(fā)展前景。

　　2.1 LED 光源發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀

　　1964 年， 世界上第一支紅色發(fā)光二極管研制成功， 之后出現(xiàn)了黃光LED, 綠光LED.1994 年， 藍光LED 的研制成功使白光LED 的開發(fā)成為可能。

　　1996 年， 日本Nichia 公司成功開發(fā)出二波長白光(基于藍光單晶片襯底上加以YAG 黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光)LED 并成功實現(xiàn)商品化，同年在世界范圍內(nèi)取得了該項技術(shù)的專利。目前發(fā)展的方向是無機紫外光晶片加紅、藍、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光的三波長白光LED, 實現(xiàn)商品化后它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈及二波長LED,成為新一代的光源。表1 為2007 年底各國白光LED 技術(shù)指標(biāo)。

　　表1 國內(nèi)外功率型白光LED技術(shù)指標(biāo)對比(2007年12月)

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　　2.2 LED 光源的特點

　　2.2.1 發(fā)光效率高

　　L 轉(zhuǎn)ED 光源屬于一次光源，在發(fā)光的過程中，電能直接變?yōu)楣饽堋０谉霟簟Ⅺu鎢燈光效為12~24 lm/W,熒光燈為30~70 lm/W, 鈉燈為90~140 lm/W,大部分的耗電變成熱量損耗。LED 光效經(jīng)過改良后可達到50~200 lm/W, 而且其光的單色性好、光譜窄、無需過濾可直接發(fā)出有色可見光。隨著各國研究的深入，LED 的光效會進一步提高， 必將成為一種新型的照明光源。

　　2.2.2 耗電量少

　　LED 單管功率0.03~0.06 W, 采用直流或脈沖直流驅(qū)動， 單管驅(qū)動電壓1.5~3.5 V, 電流15~18 mA,響應(yīng)時間微秒級， 可高頻操作。同樣照明效果的情況下， 耗電量是白熾燈泡的1/8, 熒光燈管的1/2。

　　以橋梁護欄燈為例， 同樣效果的一支日光燈40 多瓦， 而采用LED 每支只有6~8 W (以100 只LED 單管紅、綠、藍三色均布計算)， 而且可以七彩變化。

　　2.2.3 使用壽命長

　　LED 光源采用電子光場輻射發(fā)光， 無燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰減等缺點。一般來講， 普通白熾燈的壽命約為1 000 h, 熒光燈、高強度氣體放電燈的壽命也不超過10 000 h, LED 的使用壽命則可長達數(shù)萬小時， 而且體積小、重量輕， 采用環(huán)氧樹脂的封裝結(jié)構(gòu)可承受高強度的機械沖擊和震動。

　　LED 燈具使用壽命可達5~10 年， 可以大大降低燈具的維護費用。

　　2.2.4 安全可靠性高， 控制方式靈活

　　LED 屬冷光源， 發(fā)熱量低， 無熱輻射， 能精確控制光型及發(fā)光角度， 光色柔和無眩光， 不含汞、鈉元素等可能危害環(huán)境的物質(zhì)。通過微處理(CPU)系統(tǒng)可以控制發(fā)光強度， 調(diào)整發(fā)光方式。紅、綠、藍三色組合亮滅可實現(xiàn)8 種變化效果， 如采用灰度控制， 理論上能產(chǎn)生256 × 256 × 256 (16 777 216)種顏色效果， 真正意義上實現(xiàn)了光與藝術(shù)的完美結(jié)合。