LED-matriisi on sekä yksittäisiä LEDejä että LED-kokoonpanoja, jotka on tehty kideryhmälle. Tällaisia matriiseja käytetään laaj alti kohteiden ja tilojen, teiden ja talojen julkisivujen yleisvalaistusjärjestelmissä, niitä käytetään myös yksilölliseen sisävalaistukseen, esimerkiksi kohdevalaisimissa. LED-matriisi voi tuottaa tarkoituksesta riippuen sekä suunnatun valovirran että hajavalon.
Tarve tutkia suuritehoisten LED-rakenteiden yhdistämisprosessia sekä tähän prosessiin liittyviä suunnittelu- ja teknologisia ongelmia johtuu tällä hetkellä näiden tuotteiden nopeasti kasvavasta suosiosta ja tietysti niiden vaikutuksesta tähän suuntaan valaistusteollisuudessa. Syynä tällaiseen suureen vaikutukseen on useita etuja, jotka on saavutettu korvaamalla luminoivat, tyhjiöt ja kaasupurkauslähteet nykyaikaisilla puolijohdelaitteilla. Ei ole enää salaisuus kenellekään, että raskaiden diodien käyttö on merkittävästi vähentänyt kulutetun energian määrää sekä lisännyt valonlähteiden luotettavuutta, kestävyyttä ja ympäristöystävällisyyttä.
Yllämainituista eduista johtuen LED-laitteiden alan uusimman teknologian kehitys ja tuotanto tapahtuu nykyään v altavasti. Samanaikaisesti vaatimukset säteilevän valovirran hajoamisen laadulle, puolijohde-LEDien valoteholle kasvavat jatkuvasti, mikä tarkoittaa, että myös matriiseja koskevat vaatimukset kasvavat.
LED-matriisi on ryhmä kiteitä, jotka on kytketty sekaperiaatteella - rinnakkaissarja. Syöttöjännitteen ja virran arvo LED-ryhmissä on hieman suurempi kuin yksinkertaisten LEDien jännite ja virta. Tämä johtuu siitä, että matriisi sisältää kokonaisen ryhmän puolijohdeelementtejä. Tehokkaan ja kestävän toiminnan varmistamiseksi LED-matriisi on varustettava tehokkaalla ja vakaalla vakiovirtalähteellä (tai virtalähteellä ja ohjaimella) sekä jäähdytyselementillä. Useimmiten jäähdytyselementtinä käytetään alumiini- tai kuparipatteria.
Kuten käytäntö osoittaa, tehokkaat LED-matriisit ovat saamassa yhä enemmän suosiota nykyään. Loppujen lopuksi nämä tuotteet mahdollistivat merkittävästi tehokkaan lampun suunnittelun kustannuksia, koska useat kiteet integroitiin yhdeksi. Tällainen yhdistelmä antoi valmistajille mahdollisuuden alentaa tuotantokustannuksiavalaistuslaitteita, mutta myös parantaa merkittävästi niiden laatua. Tämä johtuu siitä, että LED-matriisipiiriä on vähennetty huomattavasti, ja mitä yksinkertaisempi piiri, sitä luotettavampi se on.
Jokaisen LED-matriisin tärkeä parametri on valotehokkuus. Se riippuu käytettyjen valokiteiden laadusta. On kuitenkin ymmärrettävä, että vaikka käytetään korkealuokkaista kiteitä, matriisin valoteho on jonkin verran pienempi kuin suunnitteluun sisältyvien kiteiden kokonaisteho. Tämä johtuu valosäteilyn superpositiosta (keskinäinen absorptio), lähellä sijaitsevista diodeista.