發光二極體(LED)的組成有哪些?
所謂的發光二極體(LED)是一種用半導體材料製造而成的二極體,其結構主要為鉛組成,並包裹著環氧樹脂。而半導體材料中則摻雜了數種可建構出p-n接面的雜質,當電流通過發光二極體(LED)時,即可利用此接面產生反應並發光,而環氧樹脂的功用,其一方面可使光強度增加,另一方面,可使發光二極體(LED)元件變得強韌、耐用且穩定,以上即為一般發光二極體(LED)的組成。
何謂發光二極體(LED)照明?
發光二極體(LED)照明也可稱之為固態照明(SSL),其光源是以發光二極體(LED)發光,不同於鎢絲燈泡或氣態放電發光;與傳統的白熾燈泡及螢光燈相比,發光二極體(LED)照明所產生的熱能散失或能源損失較少。此外,發光二極體(LED)是固態操作模式,提供了較好的抗震動、擺動、磨損的性質,因此可以有效地增加壽命。美國能源部(United States Department of Energy)標榜發光二極體(LED)照明在未來是個相當有前途且重要的能源技術。
發光二極體(LED)照明有何優點?
- 節約能源-發光二極體(LED)的能源效率是白熾燈泡的10到50倍以上,而且最高可降低操作成本達90%。
- 壽命更長-白熾燈泡或其產品壽命最高大概只有3,000小時,而發光二極體(LED)照明則可達最高可達100,000小時,連續使用時間更可達10年以上。
- 操作安全-低消耗電壓、低操作溫度及低排放熱量可增加操作安全性。發光二極體(LED)照明使用時溫度低,不小心觸摸,亦無危險性。
- 堅固耐用-因為固態式沒有可移動的部份或燈絲,發光二極體(LED)照明當然比傳統的燈泡更耐久,更加可以承受破損、斷裂、震動、 衝撞以及溫度的驟變。
- 輕薄短小-高照度、重量輕及小尺寸可以增加設計者在運用空間上有更大創意。
- 反應極快-不閃爍,一按即亮。
- 光線優質-僅有微量的紫外光與紅外光輻射。
- 設計靈活-與一般傳統的照明設備相比,發光二極體(LED)照明可提供更有美感的設計。
- 模組化-隨插即用。
- 特殊用途-發光二極體(LED)照明設備亦可使用脈動式光源或是閃爍式光源。
發光二極體(LED)照明有何缺點?
- 價格偏高-由於發光二極體(LED)尚屬新興技術,成本仍較傳統燈源高昂。但隨著技術的持續進步與電費的漸趨高漲,長期來看使用發光二極體(LED)照明仍可節省成本。
- 散熱不易-發光二極體(LED)無法在高熱下運作,因此散熱技術好壞將直接影響發光二極體(LED)的使用壽命。過去業界多使用鰭片散熱或風扇散熱,但鰭片過於笨重,風扇需額外電力輸入,且兩者皆容易堆積灰塵,造成散熱功率下降。
何謂高功率發光二極體(LED)照明?
高功率發光二極體(LED)照明意指是消耗功率超過1瓦的發光二極體(LED)照明,最關鍵的因素是在於其特殊的結構,必須確保其在晶片與電路板之間僅能存在微小熱阻抗。因此,通常在發光體內部的金屬芯電路板需要經過特殊的熱處理才能使用。對於工業界、學術界、醫學界及其他消費產品應用上,高功率發光二極體(LED)照明是個新的照明來源。我們可說高功率發光二極體(LED)照明是代表著照明設備嶄新的一頁。
何謂流明(Lumen, lm)?
光源在某一單位時間內所發出的光亮總和稱為光通量,其單位為流明(Lumen, lm)。1 lm表示1 燭光的光源照射在距離為1公分,面積為1平方公分平面上的光量。並不會隨距離而有所改變。
何謂勒克司(Lux)?
光源投射到某一單位面積上得光通量,其單位為勒克司(Lux)。指1 Lm光量均勻分佈在1平方公尺面積上的照度。
何謂色溫?
將一標準黑體加熱,隨著溫度不同該物體顏色也開始轉變,某光源與黑體的顏色相同時,我們把黑體的絕對溫度稱為該光源的色溫,以絕對溫度K來表示。當色溫在3300K以下,光色偏紅;當色溫在3000~6000K,為一般光線,無特別明顯的視覺效果;當色溫超過6000K,光色偏藍。
發光二極體(LED)是一種當電通過本身時即會發光的設計,此現象在物理學上稱為電致發光或場致發光,是一種混合著數種化學反應而產生的冷發光,其與白熾燈泡的熱發光有所不同。發光二極體(LED)主要是憑藉著半導體材料來產生各種色澤的光,其範圍可以存在於紅外光、可見光及紫外光。
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