起源

20世紀(jì)60年代，科技工作者利用半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光的原理，研制成了LED發(fā)光二極管。當(dāng)時(shí)研制的LED，所用的材料是GaASP，其發(fā)光顏色為紅色。在可見光的光譜中是沒有白色光的，因?yàn)榘坠獠皇菃紊?，而是由多種單色光合成的復(fù)合光，正如太陽(yáng)光是由七種單色光合成的白色光，而彩色電視機(jī)中的白色光也是由三基色紅、綠、藍(lán)合成。經(jīng)過近30年的發(fā)展，大家十分熟悉的LED，已能發(fā)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)等多種色光。然而照明需用的白色光LED僅在2000年以后才發(fā)展起來，這里向讀者介紹有關(guān)照明用白光LED。

發(fā)展

早應(yīng)用半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光原理制成的LED光源問世于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)所用的材料是GaAsP，發(fā)紅光（λp=650nm），在驅(qū)動(dòng)電流為20毫安時(shí)，光通量只有千分之幾個(gè)流明，相應(yīng)的光視效能約0.1流明/瓦。

70年代中期，引入元素In和N，使LED產(chǎn)生綠光（λp=555nm），黃光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光視效能也提高到1流明/瓦。

到了80年代初，出現(xiàn)了GaAlAs的LED光源，使得紅色LED的光視效能達(dá)到10流明/瓦。

90年代初，發(fā)紅光、黃光的GaAlInP和發(fā)綠、藍(lán)光的GaInN兩種新材料的開發(fā)成功，使LED的光視效能得到大幅度的提高。

在2000年，前者做成的LED在紅、橙區(qū)（λp=615nm）的光效達(dá)到100流明/瓦，而后者制成的LED在綠色的區(qū)域（λp=530nm）的光視效能可以達(dá)到50流明/瓦。

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眾所周之，可見光光譜的波長(zhǎng)范圍為380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光——紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，但這七種顏色的光都各自是一種單色光。

例如LED發(fā)的紅光的峰值波長(zhǎng)為565nm。在可見光的光譜中是沒有白色光的，因?yàn)榘坠獠皇菃紊?，而是由多種單色光合成的復(fù)合光，正如太陽(yáng)光是由七種單色光合成的白色光，而彩色電視機(jī)中的白色光也是由三基色紅、綠、藍(lán)合成。

前景

為了說明白光LED的特點(diǎn)，先看看所用的照明燈光源的狀況。白熾燈和鹵鎢燈，其光視效能為12～24流明/瓦；熒光燈和HID燈的光效為50～120流明/瓦。對(duì)白光LED：在1998年，白光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已達(dá)到15流明/瓦，這一指標(biāo)與一般家用白熾燈相近，而在2000年時(shí)，白光LED的光效已達(dá)25流明/瓦，這一指標(biāo)與鹵鎢燈相近。有公司預(yù)測(cè)，到2005年，LED的光效可達(dá)50流明/瓦，到2015年時(shí)，LED的光效可望達(dá)到150～200流明/瓦。那時(shí)的白光LED的工作電流便可達(dá)安培級(jí)。LED日光燈采用較新的LED光源技術(shù)，數(shù)位化外觀設(shè)計(jì)，節(jié)電高達(dá)70%以上，12W的LED日光燈光強(qiáng)相當(dāng)于40W的日光燈管（用于鎮(zhèn)流器和啟輝器，36W的日光燈真正的耗電量為42W至44W）。由此可見開發(fā)白光LED作家用照明光源，將成可能的現(xiàn)實(shí)。

普通照明用的白熾燈和鹵鎢燈雖價(jià)格便宜，但光效低（燈的熱效應(yīng)白白耗電），壽命短，維護(hù)工作量大，但若用白光LED作照明，不僅光效高，而且壽命長(zhǎng)（連續(xù)工作時(shí)間10000小時(shí)以上），幾乎無需維護(hù)。

LED光源具有使用低壓電源、耗能少、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性高、響應(yīng)時(shí)間短、對(duì)環(huán)境無污染、多色發(fā)光等的優(yōu)點(diǎn)，雖然價(jià)格較現(xiàn)有照明器材昂貴，仍被認(rèn)為是它將不可避免地替代現(xiàn)有照明器件。