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第三代照明光源 蓝光LED灯开启照明新时代

时间:2014-12-05 08:53:39 来源:

  LED灯光照效率高,既满足人们的照明要求,也注重照明方式对环境和人体的影响。LED灯的主要特点是:
  1发光效率高、耗电量少。发光效率单位一般为流明/瓦。白炽灯光效在10-15流明/瓦、卤钨灯12-24流明/瓦、荧光灯50-90流明/瓦、钠灯90-140流明/瓦,LED灯光效为100-200流明/瓦,而且发光的单色性好,可直接发出有色可见光。在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯的十分之一,荧光灯的二分之一。
  2工作电压低、功耗低,方便用于无交流市电地区。LED的工作电压低(直流2-3.6v),只需要极微弱电流即可正常发光。夜景照明中的LED灯一个才0.06瓦,而LED路灯一个才1瓦。利用当地的太阳能电池就能让LED灯发光,可给全球15亿尚未受益于电网的人们带来光明。
  3应用非常灵活,可以做成点、线、面各?#20013;?#24335;的轻薄短小产品。LED的控制极为方便,只要调整电流,就可以随意调光强;不同光色的组合变化多端,利用时序控制电路,更能达到丰富多彩的动态变化效果。
  4超长寿命、绿色环保。LED是固体冷光源,体积小、重量轻、无灯丝、无玻璃泡、不怕震动,使用寿命可达5万-10万小时。光谱中没有紫外线和红外线,废弃物可回收,没有污染,是典型的绿色照明光源。
  10月7日,瑞典皇家科学院宣布,日本科学家、明城大学教授赤崎勇、名古屋大学教授天野浩和美籍日裔科学家、加利福尼亚大学圣巴巴拉?#20013;?#25945;授中村修二等3人共同获得2014年?#24403;?#23572;物理学?#20445;?#20197;表彰他们在攻克蓝光LED难题作出的贡献。正如颁?#36125;手行?#21040;的那样:“白炽灯照亮20世纪,而LED灯将照亮21世纪”。?#21496;?#23558;有力地助推半导体(LED)照明的技术进步和普及应用。
  LED灯是第三代照明电光源
  1879年,爱迪生将灯?#23458;?#30005;加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光,发明了白炽灯,第一次革命性地改变了人们的照明方式。但其电能大部分发热耗散,只有很小一部分转化成了光,光效12流明/瓦左右,寿命大约在2000小时。
  第二代照明电光源出现在20世纪30年代,经济大萧条使照明行业开始注意光照效率,出现了荧光灯,尔后与镇流器组合成一体则称为节能灯。电子镇流器给灯丝加热并发射电子,碰撞灯管内的氩原子又?#19981;?#20869;部的汞原子,使汞原子产生电离,并发出紫外线激起荧光粉发光。由于荧光灯工作时灯丝的温度比白炽灯低很多,寿命达5000小时以上,其能量转换效率高可达50流明/瓦以上,所?#36234;?#32422;电能。但由于汞的沸点低,常温下即可蒸发,废弃灯管破碎后可使周围空气中的汞浓度超标上百倍,会破坏人的中枢神经系?#24120;?#19968;次吸入25?#37327;?#27742;蒸气即可致死。
  20世纪90年代初出现的第三代照明电光源——LED灯,更加节能且又环保,是照明行业的第三次变革。LED是一种将电能直接转化为光能的固态半导体电子元件。发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料中,在p-n结施加反向电压时,注入的少数载流子与多数载流子复合时会?#35759;?#20313;的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。利用各种化合物半导体材料及通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和禁带宽度之变化,设计发出不同颜色的LED:砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光,氮化镓二极管发蓝光。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制?#29575;?#19977;种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256(即16777216)种颜色,形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端,可?#36842;址?#23500;多彩的动态变化效果?#26696;?#31181;图像。

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