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发光二极管的优点及工作原理


在低光度下能量转换效率高(电能转换成光能的效率) - 也即较省电,非常适合在低光度(如手提电话的背光、夜灯)需求中使用。但当提高光度至如台头灯般或更高时,发光二极管的效率比钨丝灯泡高,但比萤光灯(俗称光管或日光灯管)差:电气电子工程师学会的刊物IEEE Spectrum有文章证实这一点[5]。
反应时间短(以ns为单位) - 可以达到很高的闪烁频率。
使用寿命长 - 且不因连续闪烁而影响其寿命。
在安全的操作环境下可达到10万小时的寿命,即便是在50度以上的高温,使用寿命还有约4万小时。(萤光灯T8为8000小时.T5为20000小时,白炽灯为1,000 ~ 2,000小时)。
耐震荡等机械冲击 - 由于是固态元件,没有灯丝、玻璃罩等,相对萤光灯、白炽灯等能承受更大震荡。
体积小 - 其本身体积可以造得非常细小(小于2mm)。
便于聚焦 - 因发光体积细小,而易于以透镜等方式达致所需集散程度,藉改变其封装外形,其发光角度由大角度散射至细角度聚焦都可以达成。
单色性强 - 由于是单一能级光出的光子,波长比较单一(相对大部份人工光源而言),能在不加滤光器下提供多种单纯的颜色。
色域略为广阔 - 部份白色发光二极管覆盖色域较其他白色光源广。
发光二极管本身是单色光源,而自然界的白光(阳光)的光谱是阔频带的,所以LED本身不可能做到。白光发光二极管是通过发出三源色的单色光(蓝、绿、红)或以萤光剂把发光二极管发出的单色光转化,使整体光谱含为含有三源色的光谱,刺激人眼感光细胞,使人有看见白光的感觉。
结合蓝光发光二极管、红光发光二极管和绿光发光二极管便可做出白光发光二极管,这样产生的白光发光二极管有较广的色域,而且效率较其他方法高,不过成本相当高。近年生产技术的改进下,越来越多产品采用这方法。
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