一、引言

發(fā)光二極管（LED）作為新興的發(fā)光體，具有電光效率高、體積小、壽命長、電壓低、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點，是下一代照明器件的不二之選。LED的發(fā)展受到國內(nèi)外的普遍關注，新產(chǎn)品、新技術層出不窮。近年來，LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，光效不斷增加，亮度不斷提高，如今，LED已經(jīng)滲透到了大量的應用場合，尤其是白光LED技術的不斷進步，LED在照明領域的應用也已經(jīng)越來越普及。 　　

圖1 LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

1、LED的工作原理

發(fā)光二極管（LED）是一種能把電能轉(zhuǎn)化為光能的固體器件，它的結(jié)構(gòu)主要由PN結(jié)芯片、電極和光學系統(tǒng)等組成。LED的基本的工作原理是一個電光轉(zhuǎn)換過程，當一個正向偏壓施加于PN結(jié)兩端，由于PN結(jié)勢壘的降低，P區(qū)的正電荷將向N區(qū)擴散，N區(qū)的電子也向P區(qū)擴散，同時在兩個區(qū)域形成非平衡電荷的積累。由于電流注入產(chǎn)生的少數(shù)載流子是不穩(wěn)定的，對于PN結(jié)系統(tǒng)，注入到價帶中的非平衡空穴要與導帶中的電子復合，其中多余的能量將以光的形式向外輻射，電子和空穴的能量差越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。能量級差大小不同，產(chǎn)生光的頻率和波長就不同，相應的光的顏色就不同。

圖2 LED的工作原理

2、LED的光參數(shù)

圖3 LED的主要光參數(shù)

（1）光通量

光通量是光源在單位時間內(nèi)發(fā)出的光量，也即輻射功率（或輻射通量）能夠被人眼視覺系統(tǒng)所感受到的那部分有效當量。光通量的符號為Φ，單位為流明（lm）。根據(jù)光譜輻射通量Φ（λ），由下式可確定光通量。

式中V（λ）為相對光譜光視效率，Km為輻射的光譜光視效能的最大值，單位為lm/W，1977年由國際計量委員會確定Km值為683lm/W（λm=555nm）。