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什么是發光二極管(LED)?

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2013-01-11 20:57:00

               什么是發光二極管(LED)?

  發光二極管發明于20世紀60年代,在隨后的數十年中,其基本用途是作為收錄機等電子設備的指示燈。為了充分發揮發光二極管的照明潛力,近來,科學家開發出用于照明的新型發光二極管燈泡。這種燈泡具有效率高、壽命長的特點,可連續使用10萬小時,比普通白熾燈泡長100倍。

  據估計,在全球范圍內,發光二極管燈泡有90億英鎊的市場前景。在巨大商機的吸引下,一些燈泡生產商如菲利普公司等,已開始投資數百萬鎊,研究開發家庭用發光二極管燈泡??茖W家預測,在未來5年,這種燈泡很可能成為下一代照明的主流產品。

  眾所周知,自美國發明家托馬斯.愛迪生發明白熾燈至今的100多年來,人們基本仍沿用愛迪生發明的技術生產白熾燈泡。燈泡的中間是一段金屬鎢絲,當電流通過時,鎢絲受熱激活燈泡中的氣體發出光芒。但是,發光二極管燈泡無論在結構上還是在發光原理上,都與傳統的白熾燈有著本質的不同。發光二極管是由數層很薄的攙雜半導體材料制成,一層帶過量的電子,另一層因缺乏電子而形成帶正電的“空穴”,當有電流通過時,電子和空穴相互結合并釋放出能量,從而輻射出光芒。

  長期以來,人們之所以沒有將LED燈用于照明,主要是因為發光二極管通常只能發出紅色光或黃色光,要想獲得白光LED,還必須制造出能發出藍光的發光二極管。這樣,紅、黃、藍三種光“混合”后,就產生出白光。

  現在,這個困擾人們的難題終于得到解決??茖W家發現了一種新型半導體材料―――氮化鎵,它在經過適當處理后就能發出藍光。發藍光的問題解決后,發白光的問題就有了希望。英國劍橋大學材料系的柯林.翰弗萊斯稱,他們在實驗中已研制出可發白光的發光二極管燈泡,這種燈泡發出的光線與陽光十分接近,具有良好的應用前景。他說,發光二極管燈泡以半導體為材料,因此,這種發光裝置可以做的很小,只有幾毫米,將其安裝在墻壁或天花板上,如果不開燈,幾乎察覺不到它們的存在,這樣就免去了普通白熾燈需配上燈罩以防光線刺眼睛的麻煩。另外,這種燈泡的壽命很長,安上后幾乎不用更換,今后人們也許會忘記換燈泡是怎么一回事。目前,他正在呼吁英國政府增加投入,以保證英國能在這一技術領域走在前列。

  除經久耐用外,這種燈泡在節能方面也有很大潛力。據計算,如果美國的燈泡中有一半使用LED發光二極管燈泡,則可關閉24座發電站,節省數十億美元,二氧化碳的排放量也將明顯下降。正因如此,美國已計劃到2006年,所有的交通燈都使用發光二極管燈泡,這樣每個交叉路口每年即可節省750美元。

  盡管這種燈泡好處多多,但要真正走入普通家庭還面臨兩大障礙。一是價格太高,現在每個燈泡的價格為30英鎊,而普通白熾燈泡只有35便士,差距太大。二是目前還難以生產出適合家庭使用的發白光的燈泡。但開發商相信,這種燈泡的價格在今后5年內可以降到每個5英鎊。屆時,發光二極管燈泡將會從傳統的電子設備指示燈中脫穎而出,成為照明領域的一顆新星。

此文關鍵字:LED燈|LED發光二極管|發光二極管
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