LED被首次展示是1962年通用電氣的 Nick Holnyak 。在接下來的20年里,人們對LED照明的物理學理解,足以使LED取代白熾燈泡及指示燈和數(shù)字顯示器的真空管。在20世紀90年代初在惠普、東芝和日亞的研究人員推出了高亮度紅色、綠色和藍色LED。

　　在幾乎所有黑白信號應用中,因為可靠性和發(fā)光效率、光輸出與輸入功率之比的優(yōu)越,LED已經(jīng)開始取代白熾燈。路上的快速旅行將證實這一點,大部分交通燈,特別是新安裝的都使用了LED。事實上,在90年代末,LED的發(fā)光效率已超過了白熾燈和接近了熒光燈。二極管包括一個攜帶電子的n層和一個攜帶孔穴的P層。當正向電壓加到該結構(負極為N層,正極為P層),電子從n層注入與空穴發(fā)射光子輻射重組。光子的波長和顏色取決于電子和空穴能量水平的差異。

　　為什么調光?

　　LED的調光要求首次出現(xiàn)在小型手機液晶顯示屏背光。一旦手機從簡單的語音應用演變?yōu)閿y帶多媒體內(nèi)容,尤其是視頻的設備,顯示器及其背光的功率消耗就變得很顯著了。來自RGB混合或熒光粉下變換藍色LED的白色背光盡管可用,但對延長觀看時間功耗太高。同時,大幅面液晶顯示器已在取代個人電腦的CRT顯示器。

　　適用于辦公設備以及消除有害物質(如用于冷陰極熒光背光的汞)的能源效率標準,將固態(tài)照明特別是LED推到了技術的最前沿。手機和電腦顯示器的LED調光背光變成了更加先進的方法,可以節(jié)約能源,提高液晶電視顯示對比度。事實上,液晶電視顯示器的內(nèi)容自適應亮度控制中的視頻處理器根據(jù)實時視頻內(nèi)容動態(tài)調整顯示區(qū)的亮度已經(jīng)司空見慣。這是迄今為止最苛刻的調光應用,這些應用需要精確定時和LED電流控制,而沒有干擾視頻信號,或造成可見失真,如顯示閃爍,這是由視頻和調光控制信號諧波之間的互調引起的。

　　視覺顯示應用需要最先進的調光解決方案,并不斷根據(jù)節(jié)約能源的目的進行調整。從能量效率考慮一般照明應用需要調光。例如最新一代“智能大廈”的照明是分區(qū)的,以便在白天該大廈窗戶周圍的人工照明是最少的。在這種設施中燈具是連網(wǎng)的,以便部署在某些點的傳感器可以保持環(huán)境光水平不變,或在沒有人在該區(qū)域時關掉燈。調光也可作為部分的RGB混合創(chuàng)建照明系統(tǒng)。例如超級市場可使用發(fā)射光譜的有熒光粉的熒光燈,使肉類或蔬菜的外觀更具吸引力。RGB LED的可以混為一個特別的光譜輸出,實現(xiàn)額外的能源節(jié)約和更高的可靠性。

　　LED可以用直接電流(幅值模式)或用脈動電流(PWM)或混合技術來驅動。首先檢查以dc簡單操作的LED。但該器件的低動態(tài)電阻給它一個高靈敏度的正向電流,以改變正向電壓。此外,可以發(fā)現(xiàn),正向電流的直接改變可以改變不同亮度LED的發(fā)射波長。對比度調光可通過脈寬調制實現(xiàn),可以控制脈沖持續(xù)時間,而不是改善顏色穩(wěn)定性的電流幅值收益。這種穩(wěn)定性是犧牲發(fā)光效率獲得的。在較高的正向電流下,LED發(fā)光輸出已趨于飽和。圖2顯示了驅動和調光LED的兩種技術。第1行顯示了直接電流驅動LED的非線性亮度輸出。第2行顯示了用脈寬調制的紅色電流驅動的同一個LED。結果表明,對于一個特定的平均正向電流,PWM驅動的損耗以發(fā)光輸出Detaø loss 表示。造成這一差別的原因是,LED工作在較低發(fā)光效率I H 一個點。在混合情況下,這是直接電流和PWM技術的組合?；旌戏椒ㄎㄒ坏娜秉c是調光范圍可能會減小。