基本介紹
- 中文名：固態照明
- 外文名：Solid—StateLighting，SSL
- 特點：節能、環保、壽命長、免維護
- 作用：電能轉換為光能
簡介,歷史,首個電燈專利,上世紀50年代,七十年代後期,LED燈,發光二極體,相關條目,
簡介
固態照明（Solid-state lighting，縮寫：SSL）是指使用固態電子元件，即半導體元件，例如發光二極體、有機發光半導體及高分子發光二極體等作為光源的照明技術。與使用傳統電燈泡或日光燈等光源的照明技術相對。
歷史
上個世紀，固態照明市場被白熾燈、螢光燈和氙氣燈等光源所占據。 在1879年，Swan和愛迪生分別獨立研發出了第一盞電燈，根據黑體發光原理。愛迪生髮明的第一個白熾燈採用了從他妻子的縫紉箱裡面拿出來的已經碳化的縫紉線，他的第一個商用的產品採用了碳化的竹纖維，功率約為60W，用了100多個小時，效率大概為1.4流明/瓦。經過長期的發展，目前的白熾燈效率已經能夠達到15流明/瓦（120伏/60瓦），平均壽命達到1000小時。
首個電燈專利
在1901年，美國的發明家PeterCooper Hewitt獲得了首個低壓汞放電燈的專利，這是現代螢光燈的原型。通用公司的GeorgeInman改變了它的原始設計，製造出了第一個實用的螢光燈，並於1939年在紐約和洛杉磯舉行的世界博覽會上展示，從那以後，螢光燈的效率逐步增長到了65-100 lm/W，根據燈的種類和功率而變化。
早在1801年，英國的化學家HumphryDavy爵士通過給白金加上電壓使之產生輝光。1810年他在英國皇家學會演示了第一個放電燈，該燈的結構是在兩個分離的碳棒上分別接上電池的兩極，中間出現弧光。之後高壓放電燈持續發展，1932年的第一個高壓汞蒸氣燈並沒有推向市場。1961年GilbertReiling獲得了第一個金屬鹵化燈專利，這種燈擁有比螢光燈更高的效率和顏色特性。更適合商業、街道和工業照明。1964年金屬鹵化燈在世博會上發布，之後一年高壓鈉燈面世。從那以後，高壓鈉燈的效率逐步達到了45-150 lm/W，根據燈的功率和種類而變化。
上世紀50年代
在上世紀50年代，英國科學家在做半導體砷化鎵實驗時，發現了該物質的電致發光和低水平的紅外輻射，這項發現導致了現代發光二極體的誕生。在1962年，第一個可見光LED由通用電氣的高級半導體實驗室開發出來，這項技術經過持續改進，第一個商用紅光LED在六十年代封裝，採用了砷化鎵磷化物。在七十年代的中期，生產綠光LED，採用了磷化鎵。第一個藍光LED在九十年代出現，採用了氮化鎵。融合紅綠藍LED或塗有螢光粉的藍光LED製造出了白光LED，這是一項充滿希望的高效常規照明技術。在努力研發白光LED的同時，研究人員還在努力改善LED的效率。目前商用的LED已經達到了101流明/瓦。
七十年代後期
在七十年代後期，自綠光LED發明之後，柯達公司的ChingTang博士發現，向碳複合材料傳送一個電子脈衝能夠出現發光的現象。經過繼續研究，ChingTang開發出了第一個有機發光二極體（OLED）。他的相關報告在1987年發表。從此以後OLED研發人員開發出了白光OLED，實驗室效率高達102流明/瓦。雖然目前商用的OLED主要在顯示方面，但很多公司正在研發白光OLED，所以未來一定會出現商用的白光OLED照明產品。
傳統的三種照明光源：白熾燈、螢光燈和氙氣燈已經經過了60-120年的發展，研發人員已經想盡各種辦法來改善這些光源的效率，目前的改善餘地已經不大。固態照明技術則不同，如LED和OLED，有巨大的發展潛力。
LED燈
LED燈（英語：LED lamp）是指利用發光二極體（LED）作為光源的燈具，一般使用半導體LED製成。LED燈的壽命和發光效率可達白熾燈的幾倍，和一體式螢光燈相比也高出不少，其中Cree等廠家更是號稱能達到300流明/瓦特的效率。
單顆發光二極體的光度比傳統白熾燈和節能燈低很多，所以一個燈泡通常會包含多顆發光二極體。近年，二極體技術提高，高功率、高光度的發光二極體陸續上市，使得這類燈泡漸有取代其他傳統光源之勢。已有廠商推出單顆設計的照明用高功率LED晶片，只需100瓦的電力，就能發出7,527流明的光度。。除了用於專為LED所設計的燈具外，LED也可在加裝轉換電路與相關的穩定裝置後，製成與其他光源兼容的燈泡，安裝於傳統光源的燈具中。
由於二極體是使用直流電（DC）驅動，所以LED燈泡內通常設有電路，以將日常使用的交流電（AC）轉為直流電，以供電給泡內的LED。此外，高溫會損壞LED，故LED燈泡一般會配以散熱片等散熱配件。LED燈泡壽命長、能源效益高，主要缺點在於初期的購置成本比螢光燈管等傳統照明光源高。
發光二極體
發光二極體（英語：Light-emitting diode，縮寫為LED）是一種能發光的半導體電子元件，透過三價與五價元素所組成的複合光源。此種電子元件早在1962年出現，早期只能夠發出低光度的紅光，被惠普買下專利後當作指示燈利用。及後發展出其他單色光的版本，時至今日，能夠發出的光已經遍及可見光、紅外線及紫外線，光度亦提高到相當高的程度。用途由初時的指示燈及顯示板等；隨著白光發光二極體的出現，近年逐漸發展至被普遍用作照明用途。
發光二極體只能夠往一個方嚮導通（通電），叫作正向偏置，當電流流過時，電子與空穴在其內複合而發出單色光，這叫電致發光效應，而光線的波長、顏色跟其所採用的半導體物料種類與故意摻入的元素雜質有關。具有效率高、壽命長、不易破損、反應速度快、可靠性高等傳統光源不及的優點。白光LED的發光效率近年有所進步；每千流明成本，也因為大量的資金投入使價格下降，但成本仍遠高於其他的傳統照明。雖然如此，近年仍然越來越多被用在照明用途上。
相關條目
- 發光二極體照明
