半導(dǎo)體照明是革命性更新?lián)Q代的全新照明，與前面的傳統(tǒng)照明相比有很多的優(yōu)勢，當(dāng)然也有不足之處。應(yīng)該用歷史的和辯證的觀點，縱向和橫向全面地看待分析，有助于更好地了解LED，讓LED照明更好地發(fā)展。

半導(dǎo)體照明可分為LED照明、OLED照明及LED激光照明。目前占據(jù)絕對主導(dǎo)地位的是藍(lán)光芯片型白光LED照明，OLED照明也有一些產(chǎn)品亮相于許多展覽交流會，而LED激光照明在汽車照明中開始顯現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢。這里主要涉及LED照明技術(shù)及相關(guān)內(nèi)容。

LED照明技術(shù)原理及特征

作為照明第三個里程碑及第四代光源的藍(lán)光芯片型白光LED，其發(fā)光原理是P型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子“空穴”和N型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子 “電子”，在外加電場作用下電子跨過兩者之間PN結(jié)勢壘進(jìn)入PN結(jié)區(qū)及對方區(qū)域，在這過程中“空穴”與“電子”復(fù)合，釋放能量發(fā)出藍(lán)光，藍(lán)光出射芯片后被封裝層熒光粉吸收，熒光粉轉(zhuǎn)換發(fā)出紅綠色光，紅綠色光與從熒光粉封裝層透射出來的藍(lán)光組成紅綠藍(lán)三基色光在空間各點混和成白光。

LED光源屬于固態(tài)半導(dǎo)體電子發(fā)光，屬于一種特殊非線性的正電阻性，這使的它在額定工作點以下不需要穩(wěn)流器等就可以點亮及正常工作。但它在額定工作點以上過載工作時，正電阻性越來越小，并趨于0電阻，其電壓電流關(guān)系巨變，導(dǎo)致很小的電源電壓波動，將會使電流大增，所以需要俗稱的驅(qū)動電源來限制和穩(wěn)定工作電流。光效是LED最重要指標(biāo)之一，光效從1990年代最初的幾Lm／W到2015年的303 Lm／W，其電光轉(zhuǎn)換效率已高達(dá)44．5％，也就是說44．5％的電能可轉(zhuǎn)換成可見光能，這是常規(guī)白熾燈的30倍，是普通常規(guī)熒光燈的4．5倍，約是高檔稀土熒光燈及高壓鈉燈和金鹵燈的3倍，其節(jié)能效果非常之顯著。

此外，由于LED是電子器件，其正常使用壽命非常長，一般大功率LED 壽命5萬小時，小功率LED 壽命甚至長達(dá)8－10萬小時。LED電壓低使其組合方便，可與電子驅(qū)動電路、控制電路徹底融合，與傳統(tǒng)氣體放電類光源的控制裝置相比，其原理使得驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)大為優(yōu)化，可靠性和壽命也大為提高，控制電路和智能化極其方便，真正開啟了革命性照明和智能照明的新時代。

沒有LED就不可能有真正的智能照明及可見光通訊的發(fā)展。此外，LED的光譜雖然存在藍(lán)光峰值，但其覆蓋了整個可見光譜，且比傳統(tǒng)照明中的三基色熒光燈、節(jié)能燈的光譜要連續(xù)和平滑得多。但是，LED電壓低既是優(yōu)點，也有不利的方面。

首先，電壓低，可組合成各種電壓和電流的應(yīng)用形式，使終端產(chǎn)品規(guī)格品種繁多，導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)難度增加，使生產(chǎn)成本提高，同時使標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化難度大。

其次，主流LED存在光度和色度空間分布不均勻的固有缺陷，使提升光品質(zhì)難度加大。

再次，LED發(fā)光點小、亮度高等對于顯示技術(shù)的優(yōu)點，在照明中卻成為了刺眼、眩光甚至光生物安全的比較突出的缺點。

作者簡介

李自力，教授級高級工程師，廣東省市場監(jiān)管局缺陷產(chǎn)品管理中心主持日常工作副主任（廣東質(zhì)檢院電器部副部長）。2018年獲《中國標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)三等獎》，牽頭制定了11項照明國家標(biāo)準(zhǔn)，作為國際IEC智能照明標(biāo)準(zhǔn)專家組成員參與國際IEC標(biāo)準(zhǔn)制定，參加國家重點研發(fā)計劃和“863”科研項目評審，并參與全國CCC照明指定實驗室核查。

審核編輯：符乾江