发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，发光二极管晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后会以光子的形式发出能，这是LED发光的原理。而光的波长也是光的颜，是由形成P-N结的材料决定的。初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光的LED在交通灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红交通灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。汽车灯也是LED光源应用的重要领域。发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，发光二极管晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后会以光子的形式发出能，这是LED发光的原理。而光的波长也是光的颜，是由形成P-N结的材料决定的。初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光的LED在交通灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红交通灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。汽车灯也是LED光源应用的重要领域。 对于一般照明而言，人们更需要白的光源。1998年发白光的LED开发成功。这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄光射，峰值550nm。蓝光LED片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。LED片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得温3500-10000K的各白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用多。 上个世纪60年代，科技工作者利用半导体PN结发光的原理，研制成了LED发光二极管。当时研制的LED，所用的材料是GaASP，其发光颜为红。经过近30年的发展，现在大家十分熟悉的LED，已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种光。然而照明需用的白光LED仅在近年才发展起来，这里向读者介绍有关照明用白光LED。 二、LED光源的特点 1.电压：LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压LED光源 电源更安全的电源，特别适用于公共场所。 2.效能：消很较同光效的白炽灯减少80% 3.适用性：很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境 4.稳定性：10万小时，光衰为初始的50% 5.响应时间：其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级 6.对环境污染：无有害金属 7.颜：改变电流可以变，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料弟带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多发光。如小电流时为红的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙，黄，后为绿 8.价格：LED的价格并不昂贵 9.驱动：LED使用低压直流电即可驱动，具有负载小、弱的点，对使用环境要求较低 10.显性高：LED的显性高，不会对人的眼睛造成伤害 三、照明方式特点 白光LED热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中 日光（萤光）灯萤光灯省电、但废弃物易碎有污染等问题 白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、寿命短、易碎 四、LED的节能 1、LED光源发光 发光效率比较：白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯50-70流明/瓦钠灯90-140流明/瓦、大部分的耗电变成热损耗。LED光效：可发到50-200流明/瓦，而且发光的单性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有可见光。 2、LED光源耗电少 LED单管功率0.03-0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏。电流15-18毫安反映速度快，可在高频操作，用在同样照明效果的情况下，耗电是白炽灯的万分，荧光管的二分，日本估计，如采用光效比荧光灯还要高2倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯、每年可节约相当于60亿升原油，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。 3、LED光源使用寿命长 白炽灯、荧光灯、卤钨灯是采用电子光场辐射发光，灯丝发光易，热沉积、光衰减等特点，而采用LED灯体积小，重轻，环氧树脂封装，可承受高强机械冲击和震动，不易破碎，平均寿命达10万小时，LED灯具使用寿命可达5-10年，可以大大孤低灯具的维护费用避免经常换灯之苦。 4、LED光源安全可靠性强 发热低、无热辐射性、冷光源、可以安全抵摸，能精确控制光型及发光角度、光和、无眩光、不含，钠元素等可能危害健康的物。 5、LED光源有利环保 LED为全固体发光体、耐冲击不易破碎、废弃物可回收、没有污染减少大二氧化及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生改善人们生活居住环境，可称“绿照明光源。”生产白光LED技术目前有三种：一种，利用三原理和目前已能生产的红、绿、蓝三种超高亮度LED按光强1:2:0.38比例混合而成白，二种，利用超高度InGan蓝LED，其管总上加少许的钇榴为主体的荧光粉、它能在蓝光激发下产生黄绿光、而此黄绿光又可与透出的蓝光合成白光，三种是不可制紫外光LED，采用紫外光激三荧光粉或其他荧光粉，产生多混合而成的白光。 6、LED光源更节能 当然，节能是我们考虑使用LED光源的主要原因，也许LED光源要比传统光源昂贵，但是用一年时间的节能收回光源的投资，从而获得4-9年中每年几倍的节能净收盖期。
三、照明方式特点 白光LED热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中 日光（萤光）灯萤光灯省电、但废弃物易碎有污染等问题 白炽钨丝灯泡低效率、高耗电、寿命短、易碎 |