led照明灯原理图
led照明灯原理图
LED是发光二极体( Light Emitting Diode, LED)的简称，也被称作发光二极管，这种半导体组件发展以来一般是作为指示灯、显示板，但目前随着技术增加，已经能作为光源使用，它不但能够高效率地直接将电能转化为光能，而且拥有最长达数万小时～10 万小时的使用寿命，同时具备不若传统灯泡易碎，并能省电，同时拥有环保无汞、体积小、可应用在低温环境、光源具方向性、造成光害少与域丰富等优点。 随着白光LED的出现与更多科技的导入，目前在家用电器及笔记本电脑的指示灯、汽车防雾灯、室内照明等照明设备日渐蓬勃，LED的应用越来越普遍。
LED的发明
上海化科 在1955年时，美国无线电公司（Radio Corporation of America）的Rubin Braunstein发现了砷化鎵（GaAs）与及其他半导体合金的红外线放射作用，而大体积混凝土降温1962年美国通用电气公司（GE）的Nick Holonyak Jr则开发出可见光的LEDLED。不过，LED真正的起飞是在1990年
代白光LED出现后，才开始渐渐被重视，而应用面越来越广。
LED的发光原理
LED是一种可以将电能转化为光能的电子零件，并同时具备二极体的特性，也就是具备一正极一负极，LED最特别的地方在于只有从正极通电才是会发光，故一般给予直流电时，LED会稳定地发光，但如果接上交流电，LED会呈现闪烁的型态，闪亮的频率依据输入交流电的频率而定。LED的发光原理是外加电压，让电子与电洞在半导体内结合后，将能量以光的形式释放。目前全球产业所发展出的不同种类LED能够发出从红外线到蓝之间不同波长的光线，而业界也有紫～紫外线的LED，近年来LED最吸引人的发展是在蓝光LED上涂上萤光粉，将蓝光转化成白光的白光LED产品。LED之所以被称为世纪新光源，原因在于LED具备点光源与固态光源的特性，能够节省能源、高耐震、寿命长、体积小响应快速、并且彩饱和度高。
LED的顏：
由于随着LED的制造材料不同，产生出来的光子拥有的能量也不同，故业界透过制造材料来控制LED仿真假山发光的波长，进而产生拥有不同光谱与顏的各种LED。
全球第一颗LED采用的材料是砷(As) 化鎵(Ga)，工作电压为1.424V，其发出的光线为红外光谱。之后，业界发展出以磷(P)化鎵(Ga)作为LED的材料，工作电压为2.261V，发出的光为绿光。业界早期就透过这2种型态LED所需的材料，调配出从红外线到绿光范围内所有波长的LED产品，发展出常见的红光LED、黄光LED、橙光LED等等，这3大类LED因为使用了鎵、砷、磷3种元素，故被称为3元素LED，而蓝光LED、绿光LED与红外光LED则被称为2元素LED。业界后来发展出采用混合铝(Al)、钙(Ca) 、銦(In)和氮(N)共4种元素的4元素LED，就能够发出所有可见光范围与部份紫外线光谱的光线。
LED的亮度：
在讨论LED产品会看的发光亮度有3种单位，分别是照度单位勒克司（Lux）、光量单位流明（Lumen；lm）、发光强度单位烛光（Candle power；CD），3种单位各自有适合使用的领域，但是在数值上是互通的。
1 CD表示完全辐射的物体，在白金凝固点温度下，每六十分之一平方公分面积的发光强度。适合用在主动发光灯具领域，如白热灯泡。
1 lm表示1 CD光照射在距离为1公分，面积为1平方公分平面上的光量。适合用在反射灯具与穿透灯具领域，如投影机。
1 Lux表示指1 Lm光量均匀分佈在1平方米面积上的照度。适合用在摄影领域。
一般而言，单一LED的发光强度以CD为单位，并配上视角参数，而LED的发光强度从各位数mCD到5,000mCD不等。厂商在标示豆渣搅拌机LED单一产品时，其发光强度规格是说LED在20mA电流下点亮时，最佳视角上和中心位置上发光强度最大点的发光强度。
LED的节能效益
基于环保立场以及节约能源诉求，全球各国政府重视LED与节能灯具带来的经济与节能效益，而厂商也看好这次照明革命的商机而纷纷投入。除了欧盟与美国国会均进行阶段性禁止白炙灯泡的使用外，目前已经有加拿大宣佈2010年全面禁用白炙灯泡，而美国加州在内的部份州，也要在2012年禁止白炙灯泡，而澳洲则宣佈在2010年全面禁止贩售白炙灯泡，中国、日本也有LED的奖励方案在规划中。
虽然目前市面上已经有另一种节能灯具产品省电型萤光灯（CFL），但由于其照明品质
仍旧不够，啟动时间较一般白炙灯泡长，而且不能调整光源输出亮度，普及度仍不够高。LED则具备更多的节能效益，并且藉由技术的提昇，亮度已经达到让人满意的程度，但价格高昂是一大问题，未来随着全球LED厂商的量产脚步加快，价格降低后可加速LED灯具的普及程度。
LED的寿命：
一般LED的发光寿命很长，产品大多标明为100,000小时以上，但事实上LED的亮度是会衰减的，在运用一段时间后，亮度会衰捡到原本的一半或甚至更少。但所幸随着业界技术的进步，减少LED亮度衰减问题的方案很多。在生产过程中，选用如4元素LEC材料能够拥有较久的亮度衰减週期，而厂商使用的 LED工艺与成品究竟能耐用多久有很大的关係，配也是LED厂的生产关键。
LED的使用寿命，比一般白炙灯泡的1,000小时、日光灯具的1万小时，LED使用寿命可达5万小时，大幅降低灯具替换的成本。这项特性帮助 LED 灯具在价格竞争上，有了将一般灯泡替换成LED防静电地垫的好理由，更可藉由这项优势，让许多原本因经济考量而不能全天开啟的环境，藉由LED照明让公共或私人场所更安全。比如说公共停车场、冰箱等等应用范围，
抗菌防臭袜美国最大零售业者威名百货（Wal-Mart），日前就已经将该公司的冷冻设备改採省电的LED产品。
LED较明显的缺点就是散热问题，不当的散热将导致LED灯具的光度与使用寿命衰减，所幸这部份藉由新技术的加持，渐渐也有了显着的改善。
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