LED、螢光棒、冷光板(冷光片)、夜光材料、光纖及霓虹燈

張貼者:2010年3月1日 上午6:49Roy Coolight   [ 已更新 2011年7月7日 上午6:40 ]

非一般照明使用的發光材料,除了冷光線以外,還有LED、螢光棒、冷光板(冷光片)、夜光材料及光纖(導光)等,他們的特性各有不同,簡要說明如下:

LED

LED即所謂的發光二極體,是一種微小的晶片,製程與IC的製程類似,低壓直流電即可使其發光,是一種非常節能的發光材料。近年來由於產業大量的投入研發,對於LED的亮度、光色、成本、壽命等各方面都有非常多的改善與發展。
LED是一種 "點狀" 的發光體,由於必須封裝在一個小基板上,因此所發射出的光有方向性,也就是說LED的光會局限在某一個角度之內,發光角度大小由其封裝的光學設計而定,在角度內看很亮,在角度外看就明顯減弱了,從背面就看不到發亮點了。
一般而言LED的壽命很長,但是不同的LED的壽命差異很大,LED的品質及其應用方式所產生的溫升,都是造成LED壽命長短差異的重要原因 (發光體壽命的終結,通常都是以光衰程度為計算基準,而非完全不亮) 。LED的溫升會加速LED的光衰,因此散熱設計在LED的應用上非常重要。
"死燈" 是LED的另一個困擾。因為LED是點狀發光,透過排列而產生線或面的發光,若是其中有數顆LED不亮了 (死燈),會更凸顯其不良,路口的LED紅綠燈就是明顯的例子。
LED排列成線或面,並透過控制器使其閃爍變化,或是透過電腦產生圖像的變化,則是LED在應用面上的特點。

螢光棒
螢光棒是另外一種常見的發光物品,形狀通常只有長條形或是彎曲而成的環形。是由兩種化學材料混合所產生的螢光反應。其作法是將其中某一種化學材料封裝於玻璃管內,再將其放置於一個注滿另一種化學材料的軟管中。使用時,只要彎曲外部軟管將中間的玻璃管折斷,使玻璃管內的化學材料釋放出來,經適當的搖晃後將兩種化學材料充分混合即會產生產生化學螢光反應。
螢光棒是一種化學螢光,不需要外部能源即可發光,成本很低,但是亮度相對較暗,且光衰明顯,發亮時間有限,通常感覺亮的時間只有1-3小時左右,也會因為存放時間過長而影響發光的效果。

夜光材料
夜光材料的原始狀態是粉末狀,怕酸怕潮,可加在其他透明可塑性材料(如玻璃)或是塗料當中而使其具有螢光的效果。
夜光材料的螢光作用,必須先要將含有夜光材料的物品放置在有光線(開燈)的環境當中10-15分鐘,讓夜光材料充分吸收並儲存環境中的光能,然後在環境光線移除(關燈)時,夜光材料就會發出螢光。
夜光材料所發出來的螢光,一般亮度都較弱,雖然在完全黑暗的環境中,可辨識亮度的時間可達10小時,但是感覺亮的時間只有5-15分鐘左右。

冷光板(冷光片)
冷光板(冷光片)的發光原理及其材料與冷光線都是相同的,只是製作成的形狀不同,一個是平面狀的發光,一個是軸線方式的發光,因此應用上自然也有所不同。

光纖
光纖,其實是一種導光材料,而非發光材料。光纖本身不會發光,它是一種透明實心的圓軸線,而且軸線的材質外緣與中芯的密度不同,因此可以將光纖軸線一端射入的光源沿著可彎曲的光纖傳導到另外一端,克服了光線只能走直線的特性。

霓虹燈
霓虹燈是一種類似HID的氣體放電燈,是在彎曲成型並塗有螢光粉的玻璃管中注入氖氣或氬氣,並在兩端通上高壓電流使其發光,光色由內部氣體成分與螢光粉種類決定。
霓虹燈亮度很高,顏色鮮明,但是高溫、耗電且施工不便,適合戶外高處固定大型廣告看板使用。