【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0，光源的顯色性優(yōu)良；Ra=50~79，光源的顯色性一般；Ra50，光源的顯色性較差。對(duì)于顏色辨別要求高的場(chǎng)合，如攝影棚、體育館和印刷行業(yè)，需要使用高顯色指數(shù)的光源，如白熾燈、鹵鎢燈等、它們的顯色指數(shù)Ra都達(dá)到85以上。4. LED在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用 LED汽車照明（1）汽車照明的發(fā)展歷程汽車照明的光源經(jīng)歷了極大的發(fā)展。20世紀(jì)60年代鹵鎢燈的發(fā)明給光源的光效和壽命帶來(lái)了一場(chǎng)革命，這種燈光效在20~25lm/W,壽命在200~300h。20世界70年代，鹵鎢燈大規(guī)模代替了白熾燈用于汽車照明，至今任然占據(jù)汽車前照燈的統(tǒng)治地位。之后再20世紀(jì)90年代，氙燈逐漸走入了人們的視野，其光效達(dá)到90lm/W，啟動(dòng)速度更短，壽命也比鹵鎢燈長(zhǎng)許多，達(dá)3000h，其近似電光源的特性也使燈具設(shè)計(jì)更容易，光利用效率更高。20世紀(jì)60年代后，LED這種新型光源的出現(xiàn)時(shí)人們對(duì)汽車照明系統(tǒng)的發(fā)展看到了新的曙光。鑒于LED壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)時(shí)間短、環(huán)保及工作電壓低的特點(diǎn)，現(xiàn)在LED用于汽車上最普遍的要數(shù)車內(nèi)儀表板、操作開(kāi)關(guān)、閱讀燈、示寬燈、牌照燈、等低照度燈飾。對(duì)于車外照明知道1985年LED信號(hào)燈才被用于客車上。1986年Nissan 300ZX型車上的高位剎車燈（CHMSL）運(yùn)用了72個(gè)5mm的LED，這標(biāo)志著LED逐步進(jìn)入了汽車照明工業(yè)的核心。1998年白光LED的發(fā)明，人們看到將LED用于汽車前照燈的可能性。多年內(nèi)，以LED為前照燈的概念層出不窮，知道2008年第一款以LED作為近/遠(yuǎn)光燈的凱迪拉克Escalade Platinum 量產(chǎn)車的出現(xiàn)才宣布LED作為主流前照燈光源的開(kāi)始。目前有雷克薩斯LS600hL、08款?yuàn)W迪R8等多款車主打LED為前照燈。但是只限于這些高檔豪華車型，LED前照燈走向中低端車型需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。2006年，占總體LED用量的15%。在200年之前，LED最大的應(yīng)用亮點(diǎn)是手機(jī)，其在全球所占的份額達(dá)52%。2005年之后，手機(jī)趨于飽和，取而代之的是汽車、交通燈、景觀照明和一般照明。汽車產(chǎn)業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中仍然是一支產(chǎn)業(yè)。目前我國(guó)的汽車年產(chǎn)能達(dá)800多萬(wàn)輛，已超過(guò)德國(guó)，產(chǎn)量位居世界第三。規(guī)模如此之大的汽車產(chǎn)業(yè)，拉動(dòng)了汽車燈具的發(fā)展，同時(shí)為L(zhǎng)ED在汽車上的應(yīng)用提供了廣闊的市場(chǎng)空間。按目前LED的技術(shù)水平，一輛汽車需要300多個(gè)LED，其需求量非常之大。未來(lái)幾年我國(guó)車燈將會(huì)有較大的發(fā)展，形成超過(guò)10億元的年產(chǎn)值。（2）汽車車燈分類一架具有標(biāo)準(zhǔn)照明系統(tǒng)的汽車車身內(nèi)外的燈具大大小小有十余種，若按用途來(lái)分，可分為照明燈和信號(hào)燈兩類。照明燈猶如汽車的“眼睛”，在黑暗中照明汽車行駛方向上的道路，延伸和拓寬?cǎi){駛員的視野。信號(hào)燈如同汽車的“嘴巴”，車輛可通過(guò)燈光信號(hào)同其他車輛進(jìn)行“語(yǔ)言”交流，向其他汽車司機(jī)明示本車的存在及其行使的狀態(tài)，以使汽車在道路上能夠安全快捷行駛。照明燈又分為車外照明燈和車內(nèi)照明燈。車外照明燈包括遠(yuǎn)/近光燈、前霧燈和車牌燈等；車內(nèi)照明燈主要是儀表和閱讀燈等。信號(hào)燈也分車外信號(hào)和車內(nèi)信號(hào)燈。車外信號(hào)燈是只側(cè)/后轉(zhuǎn)指示燈、（高位）剎車燈、后霧燈、示寬燈、倒車燈等。車內(nèi)信號(hào)燈泛指儀表板指示燈，主要有轉(zhuǎn)向、機(jī)油壓力。充電。關(guān)門提示及音響、空調(diào)等指示燈。在這些車燈中，屬于強(qiáng)制性檢驗(yàn)的有車外照明燈和車外信號(hào)燈，因?yàn)樗鼈兪切熊嚢踩年P(guān)鍵部件。（3）LED在汽車照明的優(yōu)勢(shì)所在①增進(jìn)安全：LED信號(hào)燈啟動(dòng)比白熾燈光源更迅速。對(duì)于時(shí)速為62mile（1mile=）的車來(lái)說(shuō)，LED的反應(yīng)時(shí)間可以縮短200ms，相當(dāng)于減少19ft（1ft=）的停車距離。另外LED燈工作在比較安全的低電壓，相對(duì)其他競(jìng)爭(zhēng)光源是個(gè)優(yōu)點(diǎn)。②服務(wù)壽命超過(guò)汽車壽命：可以說(shuō)LED車燈無(wú)需更換，駕駛者不必?fù)?dān)心剎車燈失靈；并且LED的工作壽命隨著技術(shù)的突破和進(jìn)展將不斷增強(qiáng)。③耐久：LED器件的光生產(chǎn)機(jī)構(gòu)使它抗振動(dòng)和沖擊，使其成為汽車和卡車尾燈、橋燈和航行器燈的理想光源；而熱燈絲白熾燈遭受振動(dòng)和沖擊時(shí)發(fā)光易失效。④節(jié)省空間：因?yàn)長(zhǎng)ED燈具可以做的薄一些，或可減少燈具的深度，這對(duì)于信號(hào)功能燈而言是個(gè)直接優(yōu)點(diǎn)，而對(duì)于近光燈和遠(yuǎn)光燈是個(gè)間接優(yōu)點(diǎn)。⑤無(wú)污染和低能耗：LED不包含水銀，而且能耗低。一般做近光燈用的白熾燈能耗超過(guò)150W，而用三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1W LED代替，即使包括控制單元用點(diǎn)在內(nèi)，每一個(gè)LED燈僅消耗4~5W，或每輛車僅消耗10W。⑥日光色：對(duì)于VW車型該優(yōu)點(diǎn)立刻能體現(xiàn)，與鹵鎢燈或氙燈相比，白光LED的光束更接近日光，這對(duì)駕駛員是非常舒服的，尤其對(duì)遠(yuǎn)光燈更是如此。如果用LED作位置燈或DRL燈（日間行駛燈）并與氙燈組件組合在一起，則比鹵鎢燈和單獨(dú)氙燈更好。⑦提高能見(jiàn)度:用LED燈作光源可以是汽車在彎路和十字路口獲得理想照明。用LED作高速公路燈光增進(jìn)了司機(jī)在高速公路上的能見(jiàn)度，可照到車前30m遠(yuǎn)。⑧光控：LED汽車前大燈能集中所有光直接朝向車前的路面而不使迎面駛來(lái)的司機(jī)感到晃眼。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的燈光可以通過(guò)聚焦透鏡進(jìn)行控制，讓它射向所需要的方向。⑨智能光功能：可實(shí)現(xiàn)像動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)角燈那樣的智能光功能。因?yàn)長(zhǎng)ED是半導(dǎo)體，它可以快速調(diào)光或者快速開(kāi)關(guān)。一般LED燈是用30~35個(gè)芯片的多芯片陣列，沒(méi)個(gè)芯片可以尋址，由開(kāi)或關(guān)的不同組合可以產(chǎn)生不同光分配，在2010~2012年內(nèi)將可以實(shí)現(xiàn)這方面的應(yīng)用。 LED道理隧道照明 （1）道路照明的現(xiàn)狀道路照明時(shí)隨著人們生活水平不斷提高而發(fā)展的。只有當(dāng)人們有在夜晚出行的需求，才出現(xiàn)了道路照明。同時(shí)，人們對(duì)于道路照明的要求也隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷提高，從而要求照亮路面幫助人們察覺(jué)道路情況，到幫助人們識(shí)別道路上的障礙物還是行人，再到幫助駕駛員辨認(rèn)行人的特征。由于道路照明的特征情況，即需長(zhǎng)時(shí)間工作、懸掛高度高、不宜頻繁更換等，一般目前所使用的光源都具有光效較高、壽命較長(zhǎng)的特點(diǎn)，例如高壓鈉燈、金鹵燈、無(wú)極燈等。在目前技術(shù)較為成熟的光源中，高壓鈉燈的光效最高，一般可達(dá)到100~120lm/W，使用高壓鈉燈作為道路照明的光源，能耗較低。而無(wú)極燈，由于其依靠電磁感應(yīng)而發(fā)光，對(duì)于懸掛高度較高、不宜頻繁更換的道路照明燈具而言，其壽命毫無(wú)疑問(wèn)是其最大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，高壓鈉燈和無(wú)極燈應(yīng)用于道路照明也都有其各自的缺陷。高壓鈉燈在所有的光源中，較差的顯色性使其作為道路照明的一大硬傷。使用高壓鈉燈作為道路照明，僅僅能幫助駕駛員察覺(jué)道路情況，或者辨識(shí)道路障礙物，要想幫助其迅速分辨行人特征有較大的困難。而無(wú)極燈的技術(shù)尚不成熟，其光效以及配光仍然是制約其作為道路照明主流光源的一大阻礙。目前道路燈具中普遍采用的HID光源是高壓鈉燈或金屬鹵化物燈，這兩種混光源的最大特點(diǎn)是，發(fā)光的電弧管尺寸小，由尺寸很小的電弧管產(chǎn)生很大的光輸出，并且具有很高的光效，前者包括配套電器，可達(dá)1101lm/W，后者包括配套電器可達(dá)801lm/W。但這類光源應(yīng)用在道路燈具中時(shí)，只有40%左右的光是直接透過(guò)玻璃罩到達(dá)路面的，其他的光是通過(guò)燈具反射器再投射出燈具的。目前普遍采用此類光源的傳統(tǒng)燈具基本上都存在兩個(gè)不足，一是燈具直接照射的方向上照度很高，在次干道上可達(dá)50lx以上，這一區(qū)域?qū)儆诿黠@的過(guò)度照明，而兩個(gè)燈具的光照度交叉處的照度僅為燈下照度的20%~40%。二是此類燈具的反射器的效率一般僅為50%~60%，所以有60%左右的光輸出在燈具內(nèi)，是在損失了30%~40%后再投射到路面上的。此類燈具的總體效率一般都在70%左右，并且上述的過(guò)度照明也屬于浪費(fèi)。綜合分析上述的傳統(tǒng)的道路燈具，其綜合的有效照明效率（扣除過(guò)度照明部分）僅為50%。也因?yàn)樯鲜鲈?，目前我?guó)次干道的照明效果（路面照度和照度的均與度）基本都達(dá)不到CJJ452006和CIE31以及CIE115標(biāo)準(zhǔn)的要求。而隨著LED技術(shù)的日趨成熟，目前市場(chǎng)上已經(jīng)量產(chǎn)的1W大功率白光LED光源的光效已經(jīng)達(dá)到了100lm/W。在實(shí)驗(yàn)室的研究水平，最高光效達(dá)到了160lm/W。而且LED的定向發(fā)光特性使其容易實(shí)現(xiàn)較為理想的的配光，并提高燈具效率和燈具利用系數(shù)。在道路照明上LED逐漸顯露出吸引力和競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)2006年國(guó)家路燈行業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市道路照明共有1500萬(wàn)只以上的路燈，近幾年的增長(zhǎng)率在20%以上。照此估算，全國(guó)每年照明路燈的市場(chǎng)規(guī)模不低于50億元，如使用LED路燈，每年可節(jié)電20億度以上。目前中國(guó)整個(gè)道路照明市場(chǎng)高壓鈉燈占據(jù)了60%以上的份額，而在一些社區(qū)道路及鄉(xiāng)村道路等場(chǎng)所的照明光源主要為節(jié)能燈（CFL），約占20%，而汞燈和白熾燈燈光源正逐漸被淘汰。隨著LED技術(shù)的發(fā)展和成熟，LED路燈的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣。中國(guó)內(nèi)地在“十城萬(wàn)盞”等政策帶動(dòng)下，將深圳、重慶、成都、天津、綿陽(yáng)、鄭州等21個(gè)大中型城市列為核準(zhǔn)城市。推動(dòng)LED閘門應(yīng)用示范工程。此外，各國(guó)和地區(qū)政府也積極推動(dòng)LED路燈，例如美國(guó)洛杉磯也計(jì)劃5年內(nèi)設(shè)置14萬(wàn)盞LED路燈，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)表示三年內(nèi)更換128萬(wàn)盞LED路燈，在政策支持下，今年全球LED路燈需求增至250萬(wàn)盞，年增長(zhǎng)率高達(dá)178%。（2）LED在道路照明應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)①光效高、能耗低在道路照明上，高壓鈉燈因?yàn)槠涔庑Э蛇_(dá)到120lm/W而占主導(dǎo)地位，但隨著LED光效的不斷提高，高壓鈉燈的壟斷地位岌岌可危，及其在次干道燈需要150W LED路燈一下的應(yīng)用場(chǎng)合，LED已經(jīng)體現(xiàn)出了明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。LED照明產(chǎn)品崛起的重要原因之一，就是LED的光效已經(jīng)超過(guò)大部分傳統(tǒng)光源，并且絕對(duì)有可能在不久的將來(lái)明顯高于所有的傳統(tǒng)光源。LED的光效理論計(jì)算可以達(dá)到270~290lm/W或更高，這是傳統(tǒng)光源無(wú)法比擬的。2007年2月，美國(guó)Lumileds宣布，研制出色溫為4685K的白光LED光效可達(dá)115lm/W。2008年7月，德國(guó)的OSRAM宣布，將大功率白光LED在350mA驅(qū)動(dòng)電流條件下的光效刷新到了136lm/W（光通量為155lm）。到了2009年初，Cree，OSRAM相繼宣布了在實(shí)驗(yàn)室水平大功率白光LED的光效達(dá)到160lm/W。雖然針對(duì)LED的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)尚未正式出臺(tái)，對(duì)如此高的光效還有爭(zhēng)議，但毫無(wú)疑問(wèn)，LED的光效已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)白熾燈，也逐步逼近直管熒光燈、緊湊型熒光燈及高壓鈉燈等傳統(tǒng)光源。傳統(tǒng)的高壓鈉燈等傳統(tǒng)路燈使用的光源一般向整個(gè)空間發(fā)光，但道路照明需要照亮的只有行車?yán)锩婧托腥寺访?，因此燈具光學(xué)設(shè)計(jì)要盡可能的時(shí)光均勻并集中地投射到路面上。因而在設(shè)計(jì)照明燈具時(shí)，通常要用曲面反射器來(lái)收集光線，使之向所需要的方向照射。采用LED光源，由于具有良好的方向性，基本為單面發(fā)光，所以在采用二次光學(xué)透鏡時(shí)，燈具出光效率可達(dá)85%左右，如果采用一次光學(xué)透鏡，其燈具出光效率更可高達(dá)90%以上。另外，由于LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)的日益成熟，其調(diào)光技術(shù)可以進(jìn)一步降低LED路燈的功耗，而且LED的調(diào)光技術(shù)不會(huì)對(duì)LED壽命和光效造成影響。作為占總照明用電量約為15%~20%的道路照明而言，如果能夠大規(guī)模推行LED路燈，毫無(wú)疑問(wèn)可以很大程度降低道路照明的用電，從而緩解目前全球的能源危機(jī)。②瞬時(shí)啟動(dòng)氣體放電光源從啟動(dòng)至光輻射穩(wěn)定輸出，一般要幾十秒至幾十分的時(shí)間，這是由于氣體放電光源本身的特性決定的。而白熾燈是熱輻射光源，給人的感覺(jué)就是一點(diǎn)就亮，但實(shí)際上白熾燈啟動(dòng)后也有約零點(diǎn)幾秒的上升時(shí)間。而LED的響應(yīng)時(shí)間只有幾十納秒，另外氣體放電光源在關(guān)閉后需要等待一段時(shí)間，光源冷卻后方可重新啟動(dòng)。而LED具有瞬時(shí)啟動(dòng)的特點(diǎn)，通電即可正常穩(wěn)定工作，同時(shí)也不存在再次啟動(dòng)的等待時(shí)間。③壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)段將直接影響整個(gè)道理照明的維護(hù)成本。一般高壓鈉燈的壽命在20000h左右，即便OSRAM生產(chǎn)的VIOLOX NAV高壓鈉燈其最高壽命也只能達(dá)到32000h。一般我們所使用的道路照明的高壓鈉燈，壽命僅為5000h。相比直線，LED在保證一定工作電流和散熱條件下，一般壽命可以達(dá)到50000~70000h，其壽命上的優(yōu)勢(shì)是任何傳統(tǒng)光源無(wú)法相比的。而且高壓鈉燈平均壽命指一批受試燈泡點(diǎn)燃至50%數(shù)量損壞時(shí)的時(shí)間，而LED的平均壽命被定義為一批受試樣品點(diǎn)燃至50%數(shù)量的光衰大于70%的時(shí)間。④顯色性好使用鈉燈作為照明主要光源的主要原因是因?yàn)槠涔庑л^高，但是高壓鈉燈的致命缺點(diǎn)就是顯色性，一般其顯色指數(shù)僅為20左右，在光源中屬于最低的。其較差的顯色性只能幫助道路照明使用者察覺(jué)道路情況，并不能幫助他們清晰辨別。而LED對(duì)顏色的呈現(xiàn)更真實(shí)更能夠反映物體本身的顏色。⑤便于調(diào)光控制LED燈具可實(shí)現(xiàn)0~100%連續(xù)調(diào)光，可根據(jù)環(huán)境光照及交通狀況靈活調(diào)整光輸出，在保證照明質(zhì)量的同時(shí)降低不必要的功耗。采用傳統(tǒng)鈉燈及金鹵燈的路燈，一般只能實(shí)現(xiàn)小范圍的調(diào)光控制，應(yīng)用中不可避免地受到其最低工作電壓的局限性。⑥結(jié)構(gòu)牢固LED是用環(huán)氧樹(shù)脂、硅樹(shù)脂燈封裝的半導(dǎo)體發(fā)光的固體光源，其結(jié)構(gòu)不包含玻璃、燈絲等易損壞的部件，是一種實(shí)心的全固體結(jié)構(gòu)，因此能夠經(jīng)得住震動(dòng)、沖擊而不致引起損壞，特別適合在道路、隧道和汽車照明中應(yīng)用。⑦總成本目前LED燈具的成本相比傳統(tǒng)光源較高，但是其高光效、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)顯著減少了其燈具的維護(hù)成本，而隨著LED初成本的進(jìn)一步降低，其在總成本上的優(yōu)勢(shì)也將進(jìn)一步明顯。 LED在其它方面的應(yīng)用鑒于LED 的自身優(yōu)勢(shì)， 除了在上述兩個(gè)方面的應(yīng)用外，目前主要還應(yīng)用于以下幾大方面: （1）顯示屏、交通訊號(hào)顯示光源的應(yīng)用LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應(yīng)速度快、省電和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種室內(nèi)、戶外顯示屏，分為全色、三色和單色顯示屏， 全國(guó)共有100 多個(gè)單位在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)。交通信號(hào)燈主要用超高亮度紅、綠、黃色LED， 因?yàn)椴捎肔ED 信號(hào)燈既節(jié)能，可靠性又高，所以在全國(guó)范圍內(nèi), 交通信號(hào)燈正在逐步更新?lián)Q代，而且推廣速度快，市場(chǎng)需求量很大， 是個(gè)很好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)； （2）LED 背光源以高效側(cè)發(fā)光的背光源最為引人注目,LED 作為L(zhǎng)CD 背光源應(yīng)用, 具有壽命長(zhǎng)、發(fā)光效率高、無(wú)干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn)， 已廣泛應(yīng)用于電子手表、手機(jī)、BP 機(jī)、電子計(jì)算器和刷卡機(jī)上，隨著便攜電子產(chǎn)品日趨小型化，LED 背光源更具優(yōu)勢(shì)，因此背光源制作技術(shù)將向更薄型、低功耗和均勻一致方面發(fā)展。LED 是手機(jī)關(guān)鍵器件， 一部普通手機(jī)或小靈通約需使用10 只LED 器件， 而一部彩屏和帶有照相功能的手機(jī)則需要使用約20 只LED 器件?，F(xiàn)階段手機(jī)背光源用量非常大，一年要用35 億只LED 芯片。目前我國(guó)手機(jī)生產(chǎn)量很大，而且大部分LED 背光源還是進(jìn)口的，對(duì)于國(guó)產(chǎn)LED 產(chǎn)品來(lái)說(shuō),這是