LED跨越式發展

LED跨越式發展
　　若不考慮價格因素，傳統泡殼的電光源(白熾燈、氣體放電燈等)都存在一些明顯的技術缺陷難以徹底解決，而這就成爲制約其進一步發展壯大的最大障礙。

　　白熾燈——效率低，壽命短，耗電量大

　　白熾燈一般有普通白熾燈和鹵鎢燈兩種類型。鹵鎢燈就是充有鹵素的鎢絲白熾燈，現在常用的鹵鎢燈有碘鎢燈和溴鎢燈，其發光效率和使用壽命優于普通白熾 燈。鹵鎢燈主要用于強光照明，例如公共建築、交通、拍攝電影和電視節目制作等場合的照明。其中，碘鎢燈還可作爲幹燥劑、烘箱的熱源，可用于體育場、遊泳池 等室內照明。

　　白熾燈的發光原理是：電流通過燈絲(鎢絲，熔點3000多攝氏度)時産生熱量，螺旋狀燈絲聚集熱量，當溫度高于2000攝氏度時，燈絲處于白熾狀態而 發出光來。燈絲溫度越高，發出的光越亮。白熾燈發光特點是：發出連續光譜，故顯色性高；燈絲高溫下變軟、升華，容易熔斷，故壽命短；絕大多數電能都轉化爲 熱能，故光電轉化效率極低，耗電量大。

　　氣體放電燈——含汞及稀土，顯色性差，光衰大

　　氣體放電燈是由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體與金屬蒸氣的混合放電而發光的電光源，目前用得較多的是輝光放電和弧光放電。輝光放電一般用于霓虹燈和指示 燈，弧光放電可有很強的光輸出，主要用作照明光源。氣體放電燈按氣壓高低又可分爲兩類，即低氣壓放電燈和高強度氣體放電(High-- intensitydischarge，HID)燈。低壓氣體放電燈主要包括熒光燈(低壓汞燈)、低壓鈉燈和無極燈，而HID燈包括高壓汞燈、高壓鈉燈、 金鹵燈(金屬鹵化物燈，HQI)等。

　　熒光燈1938年開始出現，當時的産品主要是T12(燈管直徑38mm)、T10(32mm)，1978年T8(26mm)問世，1995年 T5(16mm)上市。熒光燈的發展與熒光粉密切相關。最初使用的是鹵粉，其發光效率低，且在紫外線照射下劣化嚴重。直到稀土三基色熒光粉發明之後，T5 才被生産出來，它的出現使得熒光燈的光效提升50%，壽命提升150%，有明顯的節能效果。1930年代，低壓鈉燈和高壓汞燈也開始出現，光效比白熾燈高 出2。5倍，但顯色性較差。

　　1960年代，高壓鈉燈和金鹵燈開始發展起來。1962年，美國首先解決了鈉在高溫、高壓時的抗腐蝕、半透明多晶氧化鋁管材料，又突破了封接工藝，制 成第一支高壓鈉燈，當時的光效是90lm/W，顯色指數Ra爲25，壽命爲5000h，發出的光是金黃色，節能效果很好，很快在道路、港口、車站、工廠、 橋梁、廣場等戶外照明場合應用。金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎上添加各種金屬鹵化物制成的光源，具有發光效率高、顯色性能好、壽命長等特點，是一種接近日 光色的節能新光源，廣泛應用于體育場館、展覽中心、大型商場、工業廠房、街道廣場、車站、碼頭等場所的室內照明。

　　氣體放電燈的工作原理是：放電燈接入工作電路後産生穩定的自持放電，由陰極發射的電子被外電場加速，電能轉化爲自由電子的動能；快速運動的電子與氣體 原子碰撞，氣體原子被激發，自由電子的動能又轉化爲氣體原子的內能；受激氣體原子從激發態返回基態，將獲得的內能以光輻射的形式釋放出來。上述過程重複進 行，燈就持續發光。各種氣體放電燈都由泡殼、電極和放電氣體構成，基本結構大同小異。氣體放電燈不能單獨接到電路中去，必須與啓動器、鎮流器等輔助電器一 起接入電路才能啓動和穩定工作。放電燈的啓動通常要施加比電源電壓更高的電壓，有時高達幾千伏或幾萬伏以上。

氣體放電燈正逐漸取代白熾燈

　　白熾燈作爲熱輻射電光源，相對于氣體放電燈而言有很多優勢：體積小、價格便宜、不需要啓動器和鎮流器等附件，啓動特性好(低溫啓動)、高顯色性、産品 自身不含汞等，其高顯色性和啓動特性，特別是低溫啓動特性，是氣體放電光源不可比擬的。但是，發光效率低、使用壽命短是白熾燈的致命缺陷，這是它逐步被氣 體放電燈替代的主要原因。

　　氣體放電燈雖然優點很多，但是也存在明顯缺陷：由于汞具有激發電位低，在室溫下飽和蒸氣壓低而在高溫下飽和蒸氣壓高等特點，所以一般放電燈中都充有金屬汞，容易造成汞汙染，都要耗用較多稀土材料；啓動電壓高，必須配備鎮流器、啓動器等附件；大多顯色性差。

　　LED應用領域不斷拓展，技術進步快速

　　和白熾燈、氣體放電光源相比，LED照明的光效更高、壽命更長，抗震性能好，不含汞等重金屬，體積更小，光譜中沒有熱量和輻射，可實現豐富多彩的動態 變化色彩，容易實現數字化智能控制，是迄今爲止真正能實現綠色照明的新型電光源技術，可以稱爲人類“第三次電光源技術革命”。

　　在應用領域方面，LED已經從最早的儀器儀表指示光源、交通信號等單色光應用，發展到目前的全彩顯示屏、3C産品(手機、電腦、電視等消費類電子産 品)的背光源、各種景觀裝飾燈、汽車燈以及室內外照明等。在光效方面，從最初的每瓦不到1lm發展到目前的每瓦254lm白光LED(Cree最新實驗室 數據)，技術進步快速。


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