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LED电视光源技术：概览及DLP的优势

来源：21IC 作者：—— 时间：2012-04-16 11:56

本文将探讨发光二极管（Light Emitting Diode；LED）技术及其应用于电视机产品所造成的影响。本文将着重该技术的应用优势与挑战，及其应用于DLP产品的特殊优势。

　　介绍

　　LED已经成为一种关键的照明技术，用途广泛。自发明伊始，LED就被应用在包括手表、计算器、遥控器、指示灯在内的各种常见产品和家用设备。LED技术发展迅速，随着亮度和效率的不断提高，新的应用更是层出不穷。

　　 LED历史

　　自20世纪初期，科学家们就不断寻找能够发光的各种物质。1907年，亨利·约瑟夫·让德发现碳化硅（SiC）能够发光。在接下来的50年中，不断有科学家发现能够发光的化合物。到了20世纪50年代，随着对砷化镓（GaAs）研究的不断深入，LED的发现终于水到渠成。

　　①贝尔实验室、惠普、IBM、孟山都及RCA等公司在20世纪60年代首先开始了LED的研究。惠普和孟山都最先在1968年推出了基于镓砷磷的商用红光LED。在70年代早期，随着德州仪器、惠普和Sinclair等公司推出计算器和电子表等全新的产品，LED应用暴增。其它诸如指示灯和字母数字显示器等应用很快成为LED的主流应用，并延续至今。

　　② LED技术背景

　　顾名思义，LED就是会发光的二极管。二极管是最基本的半导体组件，其作用是在一定可控的范围内导电。最简单的二极管由电的不良导体构成，并对其进行改性（掺杂）以增加自由电子。高电子含量材料（称为N型材料）与低电子含量材料（称为P型材料）相连，为自由电子流动建立了通路。这个连接被称为PN连接。

　　LED就是拥有PN连接的二极管半导体，在通电后释放光子。该过程被称为注入发光，发生于电子从N型材料填充到P型材料低能量孔的过程中。高能电子进入低能量孔时会释放能量，产生光子。P型和N型材料层所使用的材料，以及两者之间的间距决定了生成光线的波长和能量水平。

　　有多种材料可以用来生产LED，而目前比较普遍的应用是砷化铝镓(AlGaAs)、磷化铝铟镓(AlInGaP)和氮化铟镓(InGaN)。磷化铝铟镓一般用来产生红光和黄光；而氮化铟镓一般用来产生蓝光和绿光——这些材料生成的光子都在可视光谱之内。结合新的生产架构，它们可以被做成极亮的LED，用于一般照明和汽车照明。一些架构开始应用额外的磷化物以生成白光，凭借极低的能量消耗和更长的寿命与普通白炽灯和荧光灯展开竞争。

　　全球LED产量已达每月40亿只左右，主要生产厂商集中在台湾、日本和美国，而台湾地区以占全球总产量50%的份额居于首位。多数厂家只是对LED晶粒进行封装，只有少数几家有能力实际生产LED晶粒。

　　③ LED技术突破

　　近来晶粒材料和封装生产方面的创新使LED亮度达到极高水平。基板使用了新的材料，提高了导热性能，从而吸收更多的能量，发出更亮的光。亮度的提升带来了新的LED应用，如汽车照明、交通信号，以及最新的电视显示屏。

　　磷化铝铟镓和氮化铟镓生产水平的显着提升使蓝光和绿光的亮度分别得以提高，而其它颜色（如琥珀和青色）也随即问世。这些改进使整个系统能以等同于利用普通灯泡技术的亮度忠实地再现色彩，且寿命更长。其它的性能改进包括系统层的特性，如瞬时显像，无水银，无色彩刷新伪像，动态可调亮度，以及更宽的色域。