照明光源的发展

分裂发光。其 光谱 的色温指数可达 １００ ００ Ｋ以上 ，
更加接 近 太 阳光 谱 。然 而 在 人 类 刚 刚进 入 ２ １世 纪 ，一个更加 让 人 振 奋 和 不 可思 议 的伟 大 发 明 又 出现 在人类 的面前 ：这 就是 Ｌ Ｄ灯 。 Ｅ Ｅ Ｌ Ｄ灯发 光二极 管 Ｌｇｔ ｗｔｎ ｉ ｅ的英语 ｉ ｉｉｇＤｏ ｈＥ ｔ ｄ
Ｌ Ｄ单管功率为 ００ ００ Ｅ ．３～ ．６瓦，采用直流驱 动， 单管驱动电压为 １５— ． 伏 ，电流为 １ ～ ８ ． ３５ ５ １
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《 建筑 与设备》 广东地区 ２ １ ０ １年建筑 电气学术交流年会论文专刊
照 明 光 源 的 发 展
胡 毅
（ 州 市设 计 院 广 州 市 广
摘
５０２ ） １６ ０
要 ：简要介 绍照 明光 源的历 史 ，从 第一代 白炽灯泡 到现在 Ｌ Ｄ光 源的发展 过程 。 Ｅ
金 卤灯 Ｌ Ｄ灯 （ 光二极 管 ） Ｅ 发
就在 节能 灯 迅 猛 发 展 ，几 乎 占领 整 个 照 明市 场 的时候 ，在 １ ６ 年 ，美 国通 用 电 气公 司 的吉 伯 ９１
公 司发 明 了在 玻 璃 瓶 中充 满 惰 性 气 体 （ 氮 气 、 如 氩气 和氪气 ） 并且 将 其 密 封 的方 法 。仅 仅 过 了一 个世 纪 ，这 种 光 源就 面 临 即将 退 出人 类 生 活 的尴 尬境地 。究 其 原 因 ，最 主要 的就 是 这 种 光 源 的 能
滤 ，可直 接发 出有 色可 见光 。
２ Ｅ 、Ｌ Ｄ光源 耗 电量 少
自动化 产量 低、成本 较 高等 问题。但 不管 怎样 Ｌ Ｄ光 源无紫 外线辐 射 、无 污染 这 是不争 的事实 ， Ｅ 相信很快它将全面 “ 占领”照明领域中各个位置 ， 充分发挥它的 自身特点 ，为人类贡献巨大作用。
没有 被特别重 视 ，直到 １９ ９４年研 制 出蓝 色光 和绿
Ｅ Ｌ Ｄ 自身发 热 量 低 、无 热 辐 射 、冷 光 源 、可
色光 的 Ｌ Ｄ灯 ，才 逐步 被人们 重视 。Ｌ Ｄ灯 省 Ｅ Ｅ
电、节能 、环 保 、反 应 快 、寿 命 长 ，能 够 实 现低 压驱 动 ，且 可 与 太 阳能结 合 ，它 不 依 靠 灯 丝 发 热 获取 光源 ，能 量 转 化效 率 高 ，理 论 上 只 有 白炽灯 能耗 的 １％ 、荧 光灯 能耗 的 ５ ％ 。 由于 人 的 眼睛 ０ ０
年纽 约洛 杉 矶 世 博会 上 ，第一 支 真 正 意 义 上 的 荧
国际上 如 意 大利 、澳 大 利 亚 、阿根 廷 等 国就 已经 全面停 止 销 售 和 使 用 白炽 灯 ，随 后 英 国 、荷 兰 、 美 国 、加 拿 大 等 国也 出 台 同样 的 政 策 ，跟 着 欧 盟 也 明确要 求 其 加 盟 国停 止 销 售 和 使 用 白炽 灯 ，并
金 卤灯节 能效 果 惊 人 ，市 场 空 间 巨大 。 目前 ，金 卤灯在 欧美 发 达 国家 发展 势 头 迅猛 ，已有 近 ４ ％ ０
之一 ， 荧光管的二分之一。据 日本有关专家统计 ， 如采用光效比荧光灯还要高 ２倍的 Ｌ Ｄ灯替代 目 Ｅ 前 日本 国 内使 用 量一 半 的 白炽 灯 和荧 光 灯 ，每 年
变得 越来 越细 ，而 发光效 率却 大大提 高 ，“ 节能 灯
管 ” 应运 而生 ，节 能 灯 管 的正 式 名称 为稀 土 三 基 色 紧凑型 荧 光灯 ，它 是 在二 十世 纪 七 十 年 代 初诞
钨丝 电灯 泡 。经 过 一段 时 间 的使 用 ，人 们 发 现 钨
丝 由于粗 细不 均 匀 ，即便 是 细 微 上 的差 别 也 会 造 成 自身 温升 的不 同 ，最 终 导致 较 细 的一 段 钨 丝 因 为温度 的不 断 升 高 而极 易熔 断 ，或 者 说 是 因为 加
光灯 管正 式 出现 在人 们 的视 野 里 。这 是 一 种 利 用 荧 光 粉把 低 气 压 汞蒸 汽 再 放 电过 程 中所产 生 的紫 外线 转变 成 可 见光 的 电光 源 ，人 们 后 来 称 之 为荧 光灯 管 。与 白炽 灯 泡 相 比，它 具 有 发 光 效 率 高 、 发光 面积 大 、更 加 接 近 自然光 色 的 优点 ，它发 光
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量转换 极低 ，仅 仅 只有 １％ 的 能量 能 够 转换 为光 ０ 能 ，其 余近 ９ ％ 的 能量 转 化 为 热 能被 白 白浪 费掉 ０
胡 毅 ：照明光源的发 展
汽 ，直接 发 出 可 见 光 ，节 能 效 果 达 ８％ ～９ ％ ， ０ ０ 属第 三代 绿 色 照 明光 源 。 以光 效 高 、显 色 性 好 、
特 ・雷令 发 明 了世 界 上 第 一 个金 属 卤化 物灯 并 在 １６ ９ ４年 的世博 会 上 正式 推 出 ，震 撼 全 场 。金 卤灯 因灯 泡 中填充 了金 属 卤化 物 而 得 名 ，基 本 构造 与 发光原 理 大致 与荧 光 灯 管 相 似 ，不 同之 处 在 于弧 光放 电点 灯 ，产 生 高 热 ，金 属 卤化 物 升华 成 为蒸
关键 词 ： 白炽灯 日光灯
我 国政府 要求 到本 世 纪 ２ １ ０ ７年 止 ，国 内将 全 面停止使Leabharlann Baidu用 白炽灯作 照 明光 源 。其 实早 在 ２ １ ０ ０年
（ 除极 少数 场 所使 用 其 热 能外 ） ，这种 能源 的浪费 早 已经 不 符合 人 类 社 会 以节 能 环保 为 主题 的 生活
最 习惯 和适 宜 白光 照 明 ，所 以 白光 Ｌ Ｄ的研 发 是 Ｅ 当前 最前沿 的技 术 ，也 是 Ｌ Ｄ真 正走 向照 明应 用 Ｅ
精确 控制发 光类型及 发 光角 度 、光 色和 、无 眩光 、
不含汞／ 钠等有害元素。
５ Ｅ 、Ｌ Ｄ光源有 利环保
Ｅ Ｌ Ｄ为全 固体 发 光 体 、耐 冲击 不 易 破 碎 、废
速 氧化 过程 而 烧 断 。为 了延 长 其 使 用 寿命 ，通 用
生于荷 兰 的 飞利 浦 公 司 ，因其 灯 座 的接 口被 做成 与 白炽 灯 相 同 ，在 同样 的照 度 下 其 耗 能仅 为 白炽 灯 的 ２ ％左 右 ，所 以 很快 取 代 了 白炽 灯 被广 泛应 ０
用 于各 种场合 。
弃物 可 回收 、没 有 污染 、大大 减 少 二 氧 化硫 及 氮
的关键 。Ｌ Ｄ灯 是 目前 世 界 上 最先 进 的光 源 ，它 Ｅ 的主要 特点如 下 ：
１ Ｅ 、Ｌ Ｄ光 源发光效 率 高
化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体 的产生 ， 彻底 改善人 们 生 活 居住 环 境 ，是 典 型 的 “ 色 照 绿
可节约相当于 ６ ０亿 升 原油 ，同样 效 果 的一 支 ４ Ｏ 瓦 日光灯 ，若 采用 Ｌ Ｄ灯 每支 的功率 只有 ８瓦 。 Ｅ
３ Ｅ 、Ｌ Ｄ光源 使用 寿命长
的普及率 。紧接着在 １６ ９５年 ，美 国通 用公 司 又制 造 出第 一代 高 压 钠 灯 ，即 在石 英 灯 管 内填 充 高压 惰性气 体 一氙 气 ，并 在 两 个 电极 上 涂 有 水 银 和碳 化合 物 ，透过 施 压 ２万伏 以上 高 压 激 发 氙气 分 子 白炽灯 、荧 光 灯 、 卤钨 灯 是采 用 电子 光 场 辐 射 发光 ，灯 丝 常 时 间发 光 易容 烧 ，而 因热 沉 积 使 光照易 衰减 等 。而 Ｌ Ｄ灯体 积 小 、重 量轻 ，采 用 Ｅ 环 氧树脂 封 装 ，可承 受 高 强机 械 冲击 和 震 动 ，不
列 出具体 时 间表 。到 目前 为 止 ，世 界 各 地 绝 大 部 分 国家均 已明 确表 示 在 不 久将 全 面 或逐 步停 止 销 售 和使用 白炽灯 泡作 照 明光 源 。 １７ ８ ９年爱迪 生 发 明利 用 钨 丝 做 发 光体 ，诞 生 了 白炽灯 泡距 今 已经 过 去 了一个 多 世 纪 ， 白炽 灯
明光源 。 ”
然而 ，虽说 Ｌ Ｄ灯有 光源体积小、光色好、 Ｅ
寿命 长 等显 著 特 点 ， 目前 在 我 国景观 性 照 明领 域 如 城市 道 路 照 明 、户 外 装 饰 照 明、 汽 车 照 明灯 、 大尺寸 Ｌ Ｄ背光 源 、全 彩显 示 屏 、彩屏 幕 墙 、太 Ｅ 阳能应 用等 领 域 或 场所 均 有 突 出应 用 ，并 且 收 到 理想效 果 ，但 在功能 性 照 明领 域 Ｌ Ｄ灯 却有 着 较 Ｅ 为 明显 的缺 陷 和不 足 ：初 使 光 效偏 低 、表 面亮 光 较高 、互换 性较差 、没有 标 准 、检测 方法 不完 善 、 发 光效率 比较 ： 白炽 灯 、 卤钨 灯光 效 为 ｌ ２— ２ ４流明／ ；荧光 灯光效 为 ５ 瓦 Ｏ一７ 明／ ；钠灯 ０流 瓦 光效 为 ９ ０～１０流 明／ ，它们 大 部分 的特点 是耗 ０ 瓦 电变成 热 量损 耗 ；而 Ｌ Ｄ光 效可 达 到 ５ Ｅ ０～２０流 ０ 明／ ，而且 发 光 的 单 色 性 好 、光 谱 窄 、无 需 过 瓦
效率 接 近 ４ ％ ，而 产 生 的 热 能 也 只是 白炽 灯 的 ０ ２ ％左右 。它 的 出现 很 快 被 广 泛 使 用 ，并 逐 步 替 ０
代 白炽灯 泡成 为 了人 类 生 活 的 主要 照 明光 源 。 随 着 制造工 艺 上 的不 断 改 进 ，这种 荧 光 灯 管 的管 径
缩写 。其实早 在 １ ６ ９ ４年它 就 已经 出现 ，当时 Ｌ Ｄ Ｅ 灯所 发 出的光 仅 仅 只 有 红 色光 和 黄 色光 ，所 以并
易破碎 ，平均寿命达 １ 万小时，Ｌ Ｄ灯具使用寿 ０ Ｅ 命可达 ５ ０年 ，可大 大降低灯具 的维护费用和 ～１ 避免经 常换灯 之苦 。
４ Ｅ 、Ｌ Ｄ光 源安全 可靠性 强
理 念 。拒绝 使用 和销 售 以钨 丝 为 载 体 的 白纸 灯 泡 行 动 已列 入 了人类 生活 的时 间表 中。 １ １ 法 国科 学 家 Ａ ・ 洛 德 发 明 了氖 气 放 ９ ０年 克 电灯 ，他 将金 属 汞 充 人 内壁 涂有 荧 光 粉 制 成 的玻 璃 管 中 ，制造 出能 辐射 白光 的玻 璃 灯 管 。在 １ ３ ９９
泡带 给人 类 的光 明时 代 是 何 等辉 煌 ！可谁 又能 料
想到 在仅 仅一 百 多 年 后 的今 天 ， 白炽灯 却 已经 步 入 了 暮 年 ， 即将 告 别 人 类 ，而 取 而 代 之 的 将 是 Ｌ Ｄ灯 （ 光 二极 管 Ｌｇ ｔ ｗｔｎ ｉｄ ） Ｅ 发 ｉ ｉｉｇＤｏ ｅ 。世 上 ｈＥ ｔ 无人不 知早在 １７ ８ ９年 １ ０月 ２ １日，著名 “ 明大 发 王” 一 国 科 学 家 爱 迪 生 通 过 长 期 的反 复 试 验 ， 美 终 于 发 明 了世 界上 第 一 个 利用 钨 丝 做 发光 体 的 白 炽灯 泡然 。而在 １ ０ ９ ６年 ，美 国通用 公 司发 明 了将 钨丝 放在 玻璃 瓶 中 的方 法 ，诞 生 了真 正 意义 上 的
毫 安 ，其 反 映速度 快 ，可 在 高频 区 域 操作 ，用 在 同样照 明效 果 的情 况 下 ，耗 电量是 白炽 灯 的万 分
使用寿命长等优势 ，不仅成为高档轿车 、背投 电
视 等光 源 的首 选 ，还 被 广 泛 应 用 于 军 事 、探 险 、 水下作 业 、野 外搜救 等领 域 。与普 通 白炽 灯 相 比 ，