LED防水 / 防潑水模組

工作原理

燈泡發光的原理是鎢絲被電流加熱後發出可見光；日光燈是利用電弧激發水銀原子，使發出紫外線，塗佈在燈管內壁的螢光粉遇到紫外線，便發出可見光。

LED與傳統光源的發光方式則完全不同，LED是一種會發光的二極體。LED是利用電能直接轉化為光能的原理，在半導體內正負極 2 個端子施加電壓，當電流通過，使電子與電洞相結合時，剩餘能量便以光的形式釋放，我們正是利用這個特性來取代傳統光源。依其使用的材料的不同，其能階高低使光子能量產生不同波長的光，人眼所能接受到各種顏色的光，其波長介於 400-780nm ，在此區間之外則為不可見光，包括紅外光及紫外光 (UV)。LED 在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在再結合而消滅的過程中發光。

多數LED被稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，是由Ⅴ族元素(氮N、磷P、砷As等 )與Ⅲ族元素 (鋁Al、鎵Ga、銦In等) 結合而成，以與IC半導體所使用之矽 (Si) 等Ⅳ族元素區別。傳統液相磊晶法 (Liquid Phase Epitaxy, LPE) 與氣相磊晶法 (Vapor Phase Epitaxy, VPE) ，以磷化鎵 (GaP) 或砷化鎵 (GaAs) 為基板，用於生產中低亮度LED及紅外光IrDa晶粒，其亮度在1燭光 (1000mcd) 以下。有機金屬氣相磊晶法 (Metal Organic Vapor Epitaxy, MOCVD) 用於生產高亮度LED，其亮度約在6000-8000mcd。以 Al Ga In P 四種元素為發光層材料在砷化鎵基板上磊晶者，發出紅、橙、黃光之琥珀色系，通稱為四元LED；以Ga N 為材料所生產的藍、綠光 LED，則稱為氮化物LED，一般以藍寶石 (Sapphire) 為基板，美國大廠CREE則發展出以碳化矽 (SiC) 為基板的製程。

至於控制發出的光色，我們只要利用不同的原料即可輕易的達到目的。我們更可以利用三原色的控制，或是將螢光劑封裝在藍光LED上，使之發出白光。

認識 LED

發光二極體(Light Emitting Diode, LED)在 1950年代末於實驗室發展出來，1968年HP開始商業化量產，早期只有單調的暗紅色電子產品指示燈，1992年Nichia突破藍光LED技術障礙後，逐漸衍生出多重色彩，亮度也大幅提高，並以顯示器(Display)、表面黏著型(SMD)等各種封裝型態深入生活中各個層面。

LED最大的效益是可以節約能源，減少污染。目前白光LED較傳統白熾燈泡發光效率高出一倍以上，未來更可提高到十倍以上。以日本為例，假如100%白熾燈泡被白光LED取代，每年將可減少1~2座發電廠發電量；美國若將55%白熾燈泡及55%日光燈以白光LED取代，每年則可省下$350億美金電費。

另外，防止地球暖化，保護地球環境，也是白光LED照明的目標。由於省電的白光LED可減少發電廠原油的使用量，其在發電過程中所產生的CO2排放量也大幅減少，對溫室效應的防止與地球環境綠化大有貢獻。因此，根據國外的預估資料，使用白光LED照明技術將可使全球每年減少25億噸CO2排放量，美國每年將可減少7.55億噸CO2排放量，日本則每年減少1~2座發電廠及10億公升以上的原油發電使用量。其環保的設計理念對於減少製造垃圾、防止地球暖化以及節能的貢獻，不可謂之不鉅。

以現有的光源來說，LED是最新的科技產物，如眾所周知它具有優異的節能特性與超長的壽命，必將在照明史上開啟重要的一頁！由於它與傳統光源在先天上有極其不同之處，我們試著用各種角度來認識LED這個照明界的明日之星。

以現有的光源來說，LED是最新的科技產物，如眾所周知它具有優異的節能特性與超長的壽命，必將在照明史上開啟重要的一頁！由於它與傳統光源在先天上有極其不同之處，我們試著用各種角度來認識LED這個照明界的明日之星。