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1、LEDLED 照明被誉为照明被誉为“希望之光希望之光”照明经历了从火、油到电的发展历程。照明工具经历过无数的变革，出现过火把、蜡 烛、煤油灯到白炽灯、日光灯，发展到现在琳琅满目的照明灯、节能灯、装饰灯、景观灯、 取暖灯，导航灯，指示灯，信号灯，小夜灯、晒图灯、消毒灯、养植灯等。灯的发展经历三次革命。灯的第一次革命：油灯灯的起源来自于人类对光的追求和火的发现。火的出现让人类开始独立于万物，掌握 了光与热。自从人类学会钻木和燧石取火后，火不仅让人类告别饮血茹毛的野蛮时代，更 能驱散黑暗，带来光明和温暖。原始人把松脂或脂肪类的东西涂在树皮或木片上，捆扎在 一起，做成了照明用的火把，成为人类创造的意义
2、上第一盏” 灯” 。相当长一段时间后出 现了使用各种植物油作燃烧来照明，将油盛放在容器中，加入灯芯点燃就成为油灯的鼻祖。 人类开采石油后，出现了煤油灯。灯的起源来自于人类对光的追求和火的发现油灯照明在人类历史上占据很重要的一段历史油灯照明在人类历史上占据很重要的一段历史，在这期间，油灯经过了多次改进。油 灯用油从动物油改为植物油，最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变 化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全， 后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样使用，并且燃烧充分，不冒黑烟。 公元前 3 世纪左右，用蜂蜡作成的蜡烛出现了，到了 1
3、8 世纪，改进用石蜡制作蜡烛，并且 开始使用机器大量生产。19 世纪中叶英国人发明了煤气灯，使人类的照明技术向前迈进了 一大步。但是最初这种灯很不安全，室内使用容易发生危险，因此只当做路灯使用。人们 普遍使用的照明工具是煤油灯，白色的亮光成为一种比较不错的照明灯具。在追求光明的 道路上，人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。也曾有 人利用大量的萤火虫发出的萤光来照明，虽不实用，也算是人类的照明史上奇特的方法。 火作为灯具的革命随着人类电气化时代的来临，完成了它的使命，逐步退出人类照明的历 史。灯的第二次革命：电灯电的出现，让人类的生产力得到一次飞跃，而白炽灯的出现，也
4、开创了人类用电来照 明的历史。一般认为白炽灯是由美国人托马斯?爱迪生发明的，其实在爱迪生之前很多其它人亦对 电灯的发明作出了不少贡献。1801 年，英国一名化学家戴维将铂丝通电发光，他在 1810 年亦发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854 年亨利戈培尔使用一根炭化的竹 丝，放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持 400 小时，但是并没有及时申请设计专利。1850 年，英国人约瑟夫威尔森斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878 年， 他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利，并开始在英国建立公司，在各家
5、庭安装电 灯。1874 年，加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氦气， 以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继发展这发明，于是在 1875 年把专利卖给爱迪生。 爱迪生购下专利后，尝试改良使用的灯丝。1879 年他改以碳丝造灯泡，成功维持 13 个小 时。到了 1880 年，爱迪生在试验了 1600 种材料后，终于用炭丝做成的灯丝成功制成了世 界上第一盏白炽灯，成功在实验室维持 1200 小时。从此人类进入用电照明时代。1、白炽灯1909 年美国科学家柯里奇发明了钨丝做灯丝，提高了白炽灯的亮度和寿命。使用通电 的方式加热玻璃泡壳内的灯丝，导致灯丝产生热辐射而发光的光源，
6、灯头是白炽灯电连接 和机械连接部分，按形式和用途主要可分为螺口式灯头，聚焦灯头及特种灯头。常用于住 宅基本照明及装饰照明，具有安装容易，立即启动，成本低廉等优点。有较宽的工作电压 范围，从电池提供的几伏电压到市电电压，价格低廉，不需要附加电路。其主要应用是家 庭照明及需要密集的低工作电压灯的地方，如手电筒、控制台照明等。仅有 10%的输入能 量转化为可见光能，典型的寿命从几十小时到几千小时不等。2、卤钨灯1959 年发明了卤钨灯使白炽灯的技术达到了一个新境界并提高了白炽灯的寿命，同额 定功率相同的无卤素白炽灯相比，卤钨灯的体积要小得多，并允许充入高气压的较重气体 (较昂贵)，这些改变可延长寿命
7、或提高光效。同样，卤钨灯也可直接接电源工作而不需控 制电路。普通白炽灯的使用寿命是 1000 小时，卤钨灯要比它长一半，发光效率提高 30%。卤钨灯广泛用于机动车照明、投射系统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演播 室照明及其他需要在紧凑、方便、性能良好上超过非卤素白炽灯的场合。3、荧光灯20 世纪 40 年代荧光灯出现了，它利用气体放电原理产生光能。由于发出的光主要是 紫外线，红外辐射少，因此发光效率比白炽灯高，这种灯替代白炽灯，将节能 75%，寿命 提高 810 倍。现在我们常用的荧光灯主要有日光灯、高流明单端荧光灯、节能灯(紧凑型 荧光灯)，至今已经使用非常广泛，主导商业和工业照明。常用
8、于办公室，商场、主宅等一 般公用建筑，具有可选光色多，可达到高照度兼顾经济性等优点。它也会发出许多美丽有 色的光。这就是由荧光粉里所含的化学药品的性质来定了，例如涂上钨酸镁的，发蓝白色 光，涂上硼酸镉的发淡红色光。通过设计的革新、荧光粉的发展，及电子控制线路的应用， 荧光灯的性能不断提高。4、低压钠灯蒸汽灯出现，是由密封在玻璃管里的各种元素蒸汽通以电流而发光的。蒸汽灯有水银 蒸汽灯、钠蒸汽灯。光效最高，但仅辐射单色黄光，这种灯照明情况下不可能分辨各种颜色的。主要应用是：道路照明，安全照明及类似场合下的室外应用。其光效是荧光灯的 2 倍，卤钨灯的 10 倍。与荧光灯相比，低压钠灯放电管是长管形的
9、，通常弯成”U”型，把 放电管放在抽成真空的夹层外玻壳内，其夹层外玻壳上涂有红外反射层以达到节能和提高 最大光效的目的。5、高强度气体放电灯(HID)这类灯都是高气压放电灯，特点是都有短的高亮度的弧形放电管，通常放电管外面有 某种形状的玻璃或石英外壳，外壳是透明或磨砂的，或涂一层荧光粉以增加红色辐射。分 为高压汞灯(HPMV)、6、感应灯刚出现不久的无极气体放电灯。所需要的能量是通过高频场耦合到放电中的，变压器 的次级线圈就能产生有效的放电。从形式看来，感应灯是紧凑型荧光灯的另一种形式，但 高压部分也许不同。这种灯不局限于长管形(如荧光灯管)，同时还能瞬时发光。工作频率 在几个兆赫之内，并且需
10、要特殊的驱动和控制灯燃点的电子线路装置。7、场致发光照明包括多种类型的发光面板和发光二极管，LED 为最新的光电照明技术，应用范围很广， 集合以上光电技术的多个优点。第三次革命：LED 半导体照明自 20 世纪 60 年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，LED 照明因具有寿命长、 节能、色彩丰富、安全、环保特性，被誉为人类照明史上的希望之光。发光二极管 LED 发展历史：1907 年，Henry Joseph Round 第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。1936 年，George Destiau 的一份关于硫化锌粉末发射光的报告。随着电流的应用和广 泛的认识，最终出现了”电致发光”
11、这个术语。1955 年，美国无线电公司(Radio Corporationof 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。1962 年，GE、Monsanto、IBM 的联合实验室开发出了发 655nm 红光的磷砷化镓 (GaAsP)半导体化合物，从此发光二极管进入商业化发展进程。1965 年，Monsanto 和惠普公司推出了用 GaAsP 材料制作的商用化红色 LED，当时这 种 LED 灯的效率为每瓦大约 0.1 流明。1968 年，LED 灯的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使 GaAsP 器件的效率达 到了
12、 1 流明/瓦，LED 节能灯并且能够发出红光、橙光和黄色光。1971 年，推出了具有相同效率的 GaP 绿色芯片 LED，LED 开始广泛应用于数字与文 字显示技术应用领域区。80 年代早期的技术突破是开发出了 AlGaAs 的 LED，能以每瓦 10 流明的发光效率发 出红光。LED 灯开始应用于室外信息发布以及汽车高位刹车灯(CHMSL)设备。1990 年，开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的 AlInGaP 技术，这比当时标 准的 GaAsP 器件性能要高出 10 多倍。1994 年，日本科学家中村修二在 InGaN(氮化铟镓)基片上研制出了第一只蓝色 LED， 由此开启了 GaN 基 LED 灯研究和开发热潮，蓝光的出现使得白光 LED 成为可能。20 世纪 90 年代后期，研制出通过蓝光激发 YAG 荧光粉产生白光的 LED 灯，但色泽 不均匀，使用寿命短，价格高。随着技术的不断进步，进入 21 世纪后白光 LED 的发展非 常迅速，白光 LED 节能灯的发光效率提高得越来越快，大大超过白炽灯，向荧光灯逼近， 材料技术、芯片尺寸和外形工艺的进一步发展使商用化 LED 灯的光通量提高了几十倍。 曾经微弱发光的 LED 现在正预示着 LED 灯新时代的来临。
