LED 燈的應(yīng)用由于LED 燈有其它燈具無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，LED 燈正以非?？斓乃俣劝l(fā)展并逐漸取代其他燈具，現(xiàn)在LED 燈已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各照明領(lǐng)域中。由于LED 體積小，應(yīng)用靈活，可以排列成各種形狀，能夠用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行控制，所以可以顯示出文字、圖像、動(dòng)畫(huà)、影視等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的圖案。在2008 年的北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式上，LED 燈就顯示了它無(wú)盡的魅力和優(yōu)勢(shì)。LED 被大量使用在公眾顯示器中，如各種信號(hào)燈、景觀照明、廣場(chǎng)街道的美化、公共娛樂(lè)場(chǎng)所美化、舞臺(tái)效果照明、建筑照明等。在液晶顯示器中，LED 被用作電腦、電視機(jī)和手機(jī)等顯示屏幕的背光源。
在交通道路上，LED 已經(jīng)用于可控節(jié)能型路燈照明、隧道燈照明、立交橋照明、交通信號(hào)燈等。在汽車燈具方面，現(xiàn)在許多轎車的制動(dòng)燈、位置燈、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、后霧燈、倒車燈等燈具都開(kāi)始采用LED 光源。隨著LED 技術(shù)的不斷提高，技術(shù)問(wèn)題不斷得到解決，大功率LED 燈具的不斷出現(xiàn)，LED 在室內(nèi)照明、汽車燈具、演播廳、觀片燈等領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加普及。
LED 雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著許多不足和技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一步改進(jìn)和解決，下面從幾個(gè)方面對(duì)之進(jìn)行了討論。
1.大功率LED 技術(shù)。LED 存在靜電釋放損害和熱膨脹系數(shù)等效能瓶頸和散熱問(wèn)題，使其功率不能做得很大，亮度低。目前常用的性能比較穩(wěn)定的大功率LED 芯片是1W 和3W?？梢酝ㄟ^(guò)集成芯片提高LED 功率，但現(xiàn)在技術(shù)還不成熟，主要是需要解決散熱問(wèn)題。也可以通過(guò)多珠L(zhǎng)ED 的串、并聯(lián)或混聯(lián)實(shí)現(xiàn)大功率LED 燈具。后兩種效率較低，用的較少，多珠L(zhǎng)ED 串聯(lián)是目前LED 燈具在照明領(lǐng)域應(yīng)用的主流。但是單珠串聯(lián)有個(gè)致命弱點(diǎn)，一顆損壞，整路不通。這是制約大功率LED 燈具在照明領(lǐng)域應(yīng)用的一大瓶頸。提高LED 燈具的功率，一是從芯片方面提高功率，另一是優(yōu)化電路設(shè)計(jì)提高功率。
2.散熱技術(shù)。溫度是影響LED 的一個(gè)重要因素，溫度升高會(huì)使LED 的光衰減加快，而芯片結(jié)點(diǎn)處的溫度直接影響LED的壽命，所以LED 散熱能力的強(qiáng)弱限制了LED 的功率大小。
LED 內(nèi)部的熱量主要由LED 芯片和印刷電路板工作時(shí)產(chǎn)生，對(duì)于小功率LED，通過(guò)自然傳導(dǎo)對(duì)流的方式就可以把熱量散發(fā)出去，但對(duì)于大功率LED 就要考慮多方面散熱。在散熱設(shè)計(jì)上，通常從LED 封裝散熱、電路板散熱和增加散熱部件等方面考慮。
3.芯片技術(shù)和芯片封裝技術(shù)。芯片技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是襯底材料的選擇和外延片的生長(zhǎng)技術(shù)。技術(shù)提升的關(guān)鍵都是圍繞著降低缺陷密度和如何研發(fā)出更高效穩(wěn)定的器件進(jìn)行的，而如何提升LED 芯片的發(fā)光效率則是目前整體技術(shù)指標(biāo)的最重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的襯底材料有藍(lán)寶石、Si、SiC，目前比較熱門(mén)的材料有ZnO、GaN 等。制造外延片的主流方法是采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積。據(jù)2011 年LED 環(huán)球在線報(bào)道，美國(guó)北卡羅來(lái)納州大學(xué)提出了一種新的氮化鎵生長(zhǎng)工藝，這一新工藝有望把材料的缺陷減低千分之一，從而制造出更高亮度的LED發(fā)光二級(jí)管。
4.光學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)。LED是點(diǎn)光源且方向性好，通過(guò)LED點(diǎn)陣設(shè)計(jì)、透鏡和反光裝置的設(shè)計(jì)及二次光學(xué)設(shè)計(jì)甚至三次光學(xué)設(shè)計(jì)，可以達(dá)到較理想的配光曲線，這也是光學(xué)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。在整體照明中，需要燈具有較大的照射面，可以使用線性LED 燈條配以導(dǎo)光板等技術(shù)使之成為面光源。LED 汽車信號(hào)燈可由反射鏡和配光鏡組成，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)可達(dá)到法規(guī)配光要求的光形分布。
5.驅(qū)動(dòng)技術(shù)。LED 恒流驅(qū)動(dòng)一般有電感型和開(kāi)關(guān)電容型兩種LED 驅(qū)動(dòng)，電感型LED 驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流高，LED 的端電壓低，適用于驅(qū)動(dòng)多只LED 的應(yīng)用。電容型LED 驅(qū)動(dòng)常用在大功率LED 燈具中，其LED 的端電壓和電流高，可獲得高的功率和發(fā)光效率。LED 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)根據(jù)具體的需要可能會(huì)很復(fù)雜，但是在電路設(shè)計(jì)時(shí)必需考慮電源要有高的可靠穩(wěn)定性以及電路要有浪涌保護(hù)等多種因素。
