20世紀90年代LED技術(shù)的長(cháng)足進(jìn)步,不僅是發(fā)光效率超過(guò)了白熾燈,光強達到了燭光級,而且顏色也從紅色到藍色覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍。這種從指示燈水平到超過(guò)通用光源水平的技術(shù)革命導致各種新的應用,諸如汽車(chē)信號燈、交通信號燈、室外全色大型顯示屏以及特殊的照明光源。
隨著(zhù)發(fā)光二極管高亮度化和多色化的進(jìn)展,應用領(lǐng)域也不斷擴展.從下邊較低光通量的指示燈到顯示屏,再從室外顯示屏到中等光通量功率信號燈和特殊照明的白光光源,最后發(fā)展到右上角的高光通量通用照明光源。2000年是時(shí)間的分界線(xiàn),在2000年已解決所有顏色的信號顯示問(wèn)題和燈飾問(wèn)題,并已開(kāi)始低、中光通量的特殊照明應用,而作為通用照明的高光通量白光照明應用,似乎還有待時(shí)日,需將光通量進(jìn)一步大幅度提高方能實(shí)現。當然,這也是個(gè)過(guò)程,會(huì )隨亮度提高和價(jià)格下降而逐步實(shí)現。
LED顯示屏
自20世紀80年代中期,就有單色和多色顯示屏問(wèn)世,起初是文字屏或動(dòng)畫(huà)屏。90年代初,電子計算機技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展,使得LED顯示屏的視頻技術(shù)得以實(shí)現,電視圖像直接上屏,特別是90年代中期,藍色和綠色超高亮度LED研制成功并迅速投產(chǎn),使室外屏的應用大大擴展,面積在100—300m不等。
目前LED顯示屏在體育場(chǎng)館、廣場(chǎng)、會(huì )場(chǎng)甚至街道、商場(chǎng)都已廣泛應用,美國時(shí)代廣場(chǎng)上的納斯達克全彩屏最為聞名,該屏面積為120英尺×90英尺,相當于1005m,由1900萬(wàn)只超高亮藍、綠、紅色LED制成。此外,在證券行情屏、銀行匯率屏、利率屏等方面應用也占較大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有較大的發(fā)展。發(fā)光二極管在這一領(lǐng)域的應用已成規模,形成新興產(chǎn)業(yè),且可期望有較穩定的增長(cháng)。
交通信號燈
航標燈采用LED作光源已有多年,目前的工作是改進(jìn)和完善。道路交通信號燈近幾年來(lái)取得了長(cháng)足的進(jìn)步,技術(shù)發(fā)展較快,應用發(fā)展迅猛,中國目前每年有四萬(wàn)套左右的訂單,而美國加州在去年一年內就用LED交通信號燈更換了五萬(wàn)套傳統光源的信號燈,根據使用效果看,壽命長(cháng)、省電和免維護效果是明顯的。目前采用LED的發(fā)光峰值波長(cháng)是紅色630nm,黃色590nm,綠色505nm。應該注意的問(wèn)題是驅動(dòng)電流不應過(guò)大,否則夏天陽(yáng)光下的高溫條件將會(huì )影響LED的壽命。
最近,應用于飛機場(chǎng)作為標燈、投光燈和全向燈的LED機場(chǎng)專(zhuān)用信號燈也已獲成功并投入使用,多方反映效果很好。它具有自主知識產(chǎn)權,獲準兩項專(zhuān)利,可靠性好、節省用電、免維護、可推廣應用到各種機場(chǎng)、替代已沿用幾十年的舊信號燈,不僅亮度高,而且由于LED光色純度好,特別鮮明,易于信號識別。
汽車(chē)用燈
超高亮LED可以做成汽車(chē)的剎車(chē)燈、尾燈和方向燈,也可用于儀表照明和車(chē)內照明,它在耐震動(dòng)、省電及長(cháng)壽命方面比白熾燈有明顯的優(yōu)勢。用作剎車(chē)燈,它的響應時(shí)間為60ns,比白熾燈的140ms要短許多,在典型的高速公路上行駛,會(huì )增加4—6m的安全距離。
液晶屏背光源
LED作為液晶顯示的背光源,它不僅可作為綠色、紅色、藍色、白色,還可以作為變色背光源,已有許多產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)及應用階段。最近,手機上液晶顯示屏用LED制作背光源,提升了產(chǎn)品的檔次,效果很好。采用8個(gè)藍色、24個(gè)綠色、32個(gè)紅色LuxeonLED制成的15英寸(1英寸≈2.5厘米)液晶屏的背光源,可達到120W,2500 lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2)。22液晶屏背光源也已制成,僅為6mm厚,不但混色效果好,顯色指數也達到80以上。目前大型背光源雖處于開(kāi)發(fā)階段,但潛力很大。
燈飾
由于發(fā)光二極管亮度的提高和價(jià)格的下降,再加上長(cháng)壽命、節電,驅動(dòng)和控制較霓虹燈簡(jiǎn)易,不僅能閃爍,還能變色,所以用超高亮度LED做成的單色、多色乃至變色的發(fā)光柱配以其他形狀的各色發(fā)光單元,裝飾高大建筑物、橋梁、街道及廣場(chǎng)等景觀(guān)工程效果很好,呈現一派色彩繽紛、星光閃爍及流光異彩的景象。已有不少單位生產(chǎn)LED光柱達萬(wàn)米以上,彩燈幾萬(wàn)個(gè),目前正逐步推廣,估計會(huì )逐步擴大單獨形成一種產(chǎn)業(yè)。
照明光源
作為照明光源的LED光源應是白光,目前作為軍用的白光LED照明燈具,已有一些品種投入批量生產(chǎn)。由于LED光源無(wú)紅外輻射,便于隱蔽,再加上它還具有耐振動(dòng)、適合于蓄電池供電、結構固體化及攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),將在特殊照明光源方面會(huì )有較大發(fā)展。作為民間使用的草坪燈、埋地燈已有規模生產(chǎn),也有用作顯微鏡視場(chǎng)照明、手電、外科醫生的頭燈、博物館或畫(huà)展的照明以及閱讀臺燈。
溫室補光
光是植物生長(cháng)和發(fā)育最重要的環(huán)境因素之一, 對植物的生長(cháng)發(fā)育、形態(tài)建成、光合作用、物質(zhì)代謝及基因表達均有調控作用,因此溫室補光是實(shí)現植物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要途徑。近年來(lái),發(fā)光二極管在植物工廠(chǎng)中的應用越來(lái)越廣泛,LED光源的波寬窄、能耗低、體積小、效率高、耐衰老、熱耗低的優(yōu)點(diǎn),使其成為了眾多光質(zhì)研究人員使用的新光源。至今為止,大量應用LED光源研究光環(huán)境對植物宏觀(guān)的形態(tài)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,以及對細胞顯微結構、植物分化、次生代謝物質(zhì)的影響的研究層出不窮。