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什么是发光二极管(LED)?

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-01-11 20:57:00

               什么是发光二极管(LED)?

  发光二极管发明于20世纪60年代,在随后的数十年中,其基本用途是作为收录机等电子设备的指示灯。为了充分发挥发光二极管的照明潜力,近来,科学家开发出用于照明的新型发光二极管灯泡。这种灯泡具有效率高、寿命长的特点,可连续使用10万小时,比普通白炽灯泡长100倍。

  据估计,在全球范围内,发光二极管灯泡有90亿英镑的市场前景。在巨大商机的吸引下,一些灯泡生产商如菲利普公司等,已开始投资数百万镑,研究开发家庭用发光二极管灯泡。科学家预测,在未来5年,这种灯泡很可能成为下一代照明的主流产品。

  众所周知,自美国发明家托马斯.爱迪生发明白炽灯至今的100多年来,人们基本仍沿用爱迪生发明的技术生产白炽灯泡。灯泡的中间是一段金属钨丝,当电流通过时,钨丝受热激活灯泡中的气体发出光芒。但是,发光二极管灯泡无论在结构上还是在发光原理上,都与传统的白炽灯有着本质的不同。发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”,当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量,从而辐射出光芒。

  长期以来,人们之所以没有将LED灯用于照明,主要是因为发光二极管通常只能发出红色光或黄色光,要想获得白光LED,还必须制造出能发出蓝光的发光二极管。这样,红、黄、蓝三种光“混合”后,就产生出白光。

  现在,这个困扰人们的难题终于得到解决。科学家发现了一种新型半导体材料―――氮化镓,它在经过适当处理后就能发出蓝光。发蓝光的问题解决后,发白光的问题就有了希望。英国剑桥大学材料系的柯林.翰弗莱斯称,他们在实验中已研制出可发白光的发光二极管灯泡,这种灯泡发出的光线与阳光十分接近,具有良好的应用前景。他说,发光二极管灯泡以半导体为材料,因此,这种发光装置可以做的很小,只有几毫米,将其安装在墙壁或天花板上,如果不开灯,几乎察觉不到它们的存在,这样就免去了普通白炽灯需配上灯罩以防光线刺眼睛的麻烦。另外,这种灯泡的寿命很长,安上后几乎不用更换,今后人们也许会忘记换灯泡是怎么一回事。目前,他正在呼吁英国政府增加投入,以保证英国能在这一技术领域走在前列。

  除经久耐用外,这种灯泡在节能方面也有很大潜力。据计算,如果美国的灯泡中有一半使用LED发光二极管灯泡,则可关闭24座发电站,节省数十亿美元,二氧化碳的排放量也将明显下降。正因如此,美国已计划到2006年,所有的交通灯都使用发光二极管灯泡,这样每个交叉路口每年即可节省750美元。

  尽管这种灯泡好处多多,但要真正走入普通家庭还面临两大障碍。一是价格太高,现在每个灯泡的价格为30英镑,而普通白炽灯泡只有35便士,差距太大。二是目前还难以生产出适合家庭使用的发白光的灯泡。但开发商相信,这种灯泡的价格在今后5年内可以降到每个5英镑。届时,发光二极管灯泡将会从传统的电子设备指示灯中脱颖而出,成为照明领域的一颗新星。

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