LED 光源在照明領(lǐng)域的應(yīng)用，是半導(dǎo)體發(fā)光材料技術(shù)高速發(fā)展及“綠色照明”概念逐步深入人心的產(chǎn)物。“綠色照明”是國外照明領(lǐng)域在上世紀(jì) 80 年代末提出的新概念，我國“綠色照明工程”的實(shí)施始于 1996 年。實(shí)現(xiàn)這一計(jì)劃的重要步驟就是要發(fā)展和推廣高效、節(jié)能照明器具，節(jié)約照明用電，減少環(huán)境及光污染，建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、有益環(huán)境的照明系統(tǒng)。

　　一、 LED 照明概念

　　LED ( Lighy Emitting Diode )，又稱發(fā)光二極管，它們利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光。

　　(一) LED 的發(fā)展歷史

　　應(yīng)用半導(dǎo)體 P N 結(jié)發(fā)光源原理制成 LED 問世于 20 世紀(jì) 60 年代初， 1964 年首先出現(xiàn)紅色發(fā)光二極管，之后出現(xiàn)黃色 LED 。直到 1994 年藍(lán)色、綠色 LED 才研制成功。 1996 年由日本 Nichia 公司(日亞)成功開發(fā)出白色 LED 。

　　LED 以其固有的特點(diǎn)，如省電、壽命長、耐震動(dòng)，響應(yīng)速度快、冷光源等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀照明等領(lǐng)域，在我們的日常生活中處處可見，家用電器、電話機(jī)、儀表板照明、汽車防霧燈、交通信號(hào)燈等。但由于其亮度差、價(jià)格昂貴等條件的限制，無法作為通用光源推廣應(yīng)用。

　　近幾年來，隨著人們對半導(dǎo)體發(fā)光材料研究的不斷深入， LED 制造工藝的不斷進(jìn)步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發(fā)和應(yīng)用，各種顏色的超高亮度 LED 取得了突破性進(jìn)展，其發(fā)光效率提高了近 1000 倍，色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見光波段的所有顏色，其中最重要的是超高亮度白光 LED 的出現(xiàn)，使 LED 應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經(jīng)有人指出，高亮度 LED 將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡后，最偉大的發(fā)明之一。

　　(二) LED 發(fā)光原理

　　發(fā)光二極管主要由 PN 結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。其發(fā)光體--晶片的面積為 10.12mil ( 1mil=0.0254 平方毫米)，目前國際上出現(xiàn)大晶片 LED ，晶片面積達(dá) 40mil 。

　　其發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。微小的半導(dǎo)體晶片被封裝在潔凈的環(huán)氧樹脂物中，當(dāng)電子經(jīng)過該晶片時(shí)，帶負(fù)電的電子移動(dòng)到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同時(shí)產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量(帶隙)越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。

　　LED照明光源的主流將是高亮度的白光LED 。目前，已商品化的白光LED多是二波長，即以藍(lán)光單晶片加上 YAG 黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來較被看好的是三波長白光LED ，即以無機(jī)紫外光晶片加紅、藍(lán)、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及 LED 背光源等市場。