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日志

LED技术五十年

已有 2013 次阅读2012-10-12 22:03 | 技术

照片:传统技术协会

50年前,当尼克·霍洛尼亚柯把他所研发的LED拿给GE(美国通用电气)总裁时,他就知道,白炽灯泡终有一天会被LED所取代。尽管白炽灯在国内家庭用电方面仍居最重要的位置,但LED的出现却已然改变了许多种霍洛尼亚柯都不曾想到的用电方式。

从第一盏暗红色的二极管的出现,到现在许多主要城市使用的路灯,LED已经在整个世界范围都打上了它的烙印。无所不在的红色LED灯

第一盏LED灯是红色的,而选择红色并不是出于美学方面的考虑。LED是通过在晶片上植入多层半导体晶体而成。多层晶体植入之后,还需加入掺杂物,而掺杂物就是决定LED颜色的物质。把细小的晶片放入熔融液体中,然后放入金属接点和导线。第一盏LED灯中使用的混合物— 砷化镓磷— 最终显现出的是一种自然的红色。这也是为什么许多种指示灯是红色的原因。

随着科技的不断发展进步,新的工艺使LED灯的颜色变得更加多样化,五颜六色的LED灯现在不仅可用于电池指示器,还成为了报警信号灯。但在LED刚出现的前10年,LED灯都一直只是红色的。

图片:日本Busicom公司 LE-120A产品广告第一台袖珍计算器

由于价格相对低廉,在电子行业,低功率的LED开始逐渐取代白炽灯泡,这类电子元件的价格也越来越亲民。

Busicom公司制造的LE-120A“HANDY-LE”计算器,是第一台显示器使用新段LED的计算器。七段LED显示器中含有七个单独的LED,由一个显示器包裹。这台价值400美元的袖珍计算机于1971年1月面市,而仅在当年的情人节时,就已经成为许多书呆子的囊中之物了。

图片:Pulsar(琶莎表)“时光机” 广告第一块LED手表

1972年,“琶沙”这家有着百年历史的制表企业首次采用了LED技术,第一块LED手表从此诞生,取名为“时光机”。这款手表号称时间精度极高,每一年的时间误差都在60秒以内。当然,由于这是第一次LED以小组件形式使用,手表依靠电子元件来显示时间,这块手表也价值不菲,售价高达2,100美元。非常遗憾的是,这些新兴技术却导致手表耗电量极高,因此,不得不需要佩戴这款手表的人使用按钮来查看时间。

琶沙在1975年生产出了计算机手表,不无巧合的是,这一年也正是数学考试开始实行之时。

图片: Ariel Zambelich/《连线》杂志从指示灯到光源

1993年,中村修二(Shuji Nakamura:蓝光LED发明人)在LED掺杂方面(指制造者将杂质掺入LED中以改变其颜色这一工序)取得了突破性的进展,发明了蓝光LED。通过涂有黄色磷光层的蓝光LED又产生了白光LED,为我们带来了全新的LED应用技术。突然之间,LED不再只是那个告诉你随声听开始播放的红色小点信号灯,而一跃成为了全世界重要的照明技术。

随着LED技术的日益发展,手电筒行业也逐渐淘汰了白炽灯。手电筒的功率更低,灯泡也无需更换。现在已经很难找到不使用LED灯泡的手电筒了。

图片:LA Gear公司原LA灯早期商业广告发光鞋

LA Gear公司于1992年推出了一款发光鞋。这款鞋最开始只是针对儿童市场,穿上这款鞋后,当脚底使力时,鞋底的红色LED灯就会发亮。正是这个看上去很可笑的一个想法,让这家鞋业公司在当年销售业绩十分黯淡的一年中脱颖而出。

LA Gear公司对发光鞋未来的市场充满信心,随后又推出了成人版发光鞋,取名为“Light Gear”(发光齿轮)。是的没错,小罗伯特唐尼当年也穿过这款鞋子,还有蝙蝠侠系列电影中也出现过。九十年代曾刮起了一股穿发光鞋的风潮。

光学鼠标

早在上世纪八十年代早期,光学鼠标就已发明,但直到1999年,微软公司生产出了这款IntelliMouse光学鼠标后,这种技术才广泛推广开来。这款使用高亮度LED的鼠标取代了容易弄脏的滚珠鼠标。

这款鼠标采用图像传感器和LED技术,可在任何平面上使用,随时追踪光标方向。这也标志着,我们彻底告别了使用肮脏的鼠标垫时代。

照片:Jon Snyder/《连线》杂志从LED背光应用技术到OLED技术

在过去的15年中,高清电视(HDTV)在世界范围内以惊人的速度飞速发展。阴极射线管(CRT)已经过时,取而代之的是高清电视(HDTV)。其中一个很重要的原因,正是LED技术的发展。LED背光显示器取代了CCFL(冷阴极荧光灯)背光显示器,带来了更高的画面对比度,色域更加丰富。此外,采用LED技术,电视耗能更低。

第一台LED背光电视,索尼Qualiia 005系列,售价高达10,000美元。自2004年推出后,这款46寸采用LED背光显示器的电视颠覆了整个行业。现在,采用LED背光显示器的60寸高清电视售价仅约1,500至2,000美元。但是,高清电视并没有就此仅停留于使用LED背光显示器。

LG在2012年消费电子展(CES)上推出了55英寸超薄OLED高清电视。OLED中的有机碳基化合物依靠电流照明,不再需要背光显示。产品效果:这款电视厚度仅4毫米,16磅重。与LCD电视相比,OLED功率更低,可视角度更广,色彩更丰富,画面对比度也更高。请注意一点:正如第一台背光液晶LED电视刚进入市场时那样,LG公司生产的这款55英寸新展品的早期售价为:8,000美元。

图片:奥迪:LED车灯照亮前方道路

更换车灯是非常痛苦的一件事,需要使用专用的紧固件、怪异的操作面板,还要防止发动机零件不会损坏。

但对于奥迪2010年推出的新A8L系列,全面使用LED灯,取代了一直使用的白炽灯。使用LED灯,使汽车的照明时间得以延长,其他德国汽车制造商也纷纷效仿此技术。LED寿命更长,能耗更低,这也成为了汽车照明最理想的一个解决方案。但除了实际的考虑之外,不可否认LED存在过热的问题。

照片:Ariel Zambelich/《连线》杂志灯泡

CFL灯泡给你的家带去的是一种如太平间那样沉静的氛围。随着白炽灯的逐步淘汰已经不可避免,新型家庭照明技术正处于转型的十字路口。CFL技术已经进入市场数年,但始终缺少传统灯泡那种令人舒适温馨的和谐氛围。

LED灯可以重新建立起那种温馨的氛围,耗电也较低,但它很容易出现过热现象。并且,正如CFL,它的花费也比较昂贵。尽管如此,这也不会阻止飞利浦和通用电气这样的大型集团公司生产新型LED灯的步伐。

也并只有这些大型企业这样做。照明行业的新贵“Switch"(斯维奇公司)正计划将其自主研发的LED灯泡推向市场。这是一种新兴技术,使用这种LED灯,会让你情不自禁的就把灯罩取下,因为根本就不需要。

照片:Ariel Zambelich/《连线》杂志城市规划

连接旧金山和奥克兰的海湾大桥的新路段计划于2013年9月开工。大桥建成后,分散聚焦的LED灯将指引过路人顺利通过大桥,不会像传统的路灯那样对挡风玻璃造成眩光。

道路采用LED灯照明已经不是什么新鲜事了。洛杉矶现正在重新改造路灯,采用新的LED路灯照明,以减少能源消耗,低碳环保。LED灯有史以来第一次专用于减少眩光,防止因车灯路灯光效造成的道路事故。

不仅如此,LED灯的寿命长达20年,无需更换。


路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

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