發(fā)光二極管LED知識概述
提起照明,人們馬上會想到燈具店中那些五顏六色的各式燈具。盡管這些燈具的形態(tài)各異,但其照明的核心部分―――燈泡其實主要只有兩種:白熾燈和熒光燈。不過,這種格局不久將會發(fā)生改變,因為照明領域的一顆新星 ..
提起照明,人們馬上會想到燈具店中那些五顏六色的各式燈具。盡管這些燈具的形態(tài)各異,但其照明的核心部分―――燈泡其實主要只有兩種:白熾燈和熒光燈。不過,這種格局不久將會發(fā)生改變,因為照明領域的一顆新星―――發(fā)光二極管燈泡正在走向?qū)嵱没A段。
發(fā)光二極管發(fā)明于20世紀60年代,在隨后的數(shù)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(fā)揮發(fā)光二極管的照明潛力,近來,科學家開發(fā)出用于照明的新型發(fā)光二極管燈泡。這種燈泡具有效率高、壽命長的特點,可連續(xù)使用10萬小時,比普通白熾燈泡長100倍。 據(jù)估計,在全球范圍內(nèi),發(fā)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(chǎn)商如菲利普公司等,已開始投資數(shù)百萬鎊,研究開發(fā)家庭用發(fā)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(chǎn)品。 眾所周知,自美國發(fā)明家托馬斯.愛迪生發(fā)明白熾燈至今的100多年來,人們基本仍沿用愛迪生發(fā)明的技術生產(chǎn)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(fā)出光芒。但是,發(fā)光二極管燈泡無論在結(jié)構(gòu)上還是在發(fā)光原理上,都與傳統(tǒng)的白熾燈有著本質(zhì)的不同。發(fā)光二極管是由數(shù)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(jié)合并釋放出能量,從而輻射出光芒。 長期以來,人們之所以沒有將發(fā)光二極管用于照明,主要是因為發(fā)光二極管通常只能發(fā)出紅色光或黃色光,要想獲得白色光,還必須制造出能發(fā)出藍光的發(fā)光二極管。這樣,紅、黃、藍三種光“混合”后,就產(chǎn)生出白光。 現(xiàn)在,這個困擾人們的難題終于得到解決?茖W家發(fā)現(xiàn)了一種新型半導體材料―――氮化鎵,它在經(jīng)過適當處理后就能發(fā)出藍光。發(fā)藍光的問題解決后,發(fā)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(fā)白光的發(fā)光二極管燈泡,這種燈泡發(fā)出的光線與陽光十分接近,具有良好的應用前景。他說,發(fā)光二極管燈泡以半導體為材料,因此,這種發(fā)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(jīng)久耐用外,這種燈泡在節(jié)能方面也有很大潛力。據(jù)計算,如果美國的燈泡中有一半使用發(fā)光二極管燈泡,則可關閉24座發(fā)電站,節(jié)省數(shù)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(fā)光二極管燈泡,這樣每個交叉路口每年即可節(jié)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(xiàn)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(chǎn)出適合家庭使用的發(fā)白光的燈泡。但開發(fā)商相信,這種燈泡的價格在今后5年內(nèi)可以降到每個5英鎊。屆時,發(fā)光二極管燈泡將會從傳統(tǒng)的電子設備指示燈中脫穎而出,成為照明領域的一顆新星。 |
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