1.什么是LED技術,LED技術的發光原理

　　LED是英文單詞的縮寫，LED = Light Emitting Diode，是將電能轉變成光能的發光二極管，具備二極體的特性。LED的心臟是一個半導體的晶片，該晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，另一部分是N型半導體，這兩部分半導體通過電氣聯結后就形成一個“P-N結”。當電流通過晶片的時候，電子就會到達“P-N結”，電子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光，這就是LED技術的發光原理。LED發出的不同顏色的光是由“P-N結”材料發出不同光的波長所決定的。而LED照明產品就是利用LED技術的發光原理作為照明光源制造出來的新型燈具。

　　物理知識告訴我們，人類可見光的光譜波長范圍為380nm至760nm，人眼可感受到的七色光(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫)就在這個波長范圍內，但這七種顏色的光都各自是一種單色光。而太陽光就是由這七種單色光合成的白色光，彩色電視機中的白色光也是由三基色紅、綠、藍所合成的。所以人類可見光的光譜中是沒有白色光的，因為白光不是單色光，而是由多種單色光合成的復合光，正因如此，要使LED發出白光，它的光譜特性應包括整個可見的光譜范圍。但要制造這種性能的LED，在目前的工藝條件下是不可能的。現今，人們根據對可見光的研究，人眼睛所能見的白光，至少需要兩種光的混合，即二波長發光(藍色光+黃色光)或三波長發光(藍色光+綠色光+紅色光)的模式。所以現今的LED照明燈具都是采用上述兩種模式發光的。

　　2.傳統建筑照明系統的現狀

　　在電燈問世以前，人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。19世紀初，英國一位化學家制造世界上第一盞弧光燈。1879年，愛迪生發明了白熱電燈，20世紀人類又在白熱電燈的基礎上發明了鎢燈、金鹵燈、白熾燈、T12、T10、T8、T5管熒光燈、節能燈，使得人類不再害怕黑夜，也使得人類的視野更加光亮。

　　隨著人類對能源節能的要求越來越高，很多傳統的建筑照明已經不再提倡使用，而當今絕大多數的建筑照明燈具采用的都是熒光燈以及節能燈。

　　3.展望LED技術在未來建筑照明系統的應用

　　LED照明光源早期的產品發光效率很低，只在家電設備、通訊儀器、微機儀表等方面應用。而目前眾多的照明廠商的發展目標是將LED照明光源逐步替代白熾燈和熒光燈。

　　隨著科技的進步，家用室內照明的LED產品也越來越多，LED筒燈，LED天花燈，LED日光燈，LED光纖燈都已悄悄地進入家庭。

　　目前，LED大功率面光源在建筑照明系統中的應用主要集中在商業照明領域，以裝飾性照明為主：中高檔專賣店、商場等建筑內外商業氣氛照明。

　　根據當今的技術及LED的照明燈具產品，已經有很多場所可以用LED燈具替代傳統的照明燈具了：建筑物內的疏散指示標志燈、疏散照明燈以及其他標志燈;住宅內的公共走道、樓梯間、走道裝設節能自熄開關的燈具;商場內的局部照明的射燈;博展館類建筑的射燈;以及公建建筑物內的筒燈、射燈;賓館內使用的白熾燈和鹵素燈，客房需調光的床頭燈、床頭頂上閱讀燈、夜燈、衣柜燈、吧臺燈、開門燈、進門過道燈，以及衛生間洗浴燈等。

　　4.LED技術與傳統建筑照明現狀的比較

　　與傳統建筑照明燈具相比，LED照明燈具具有很多技術優勢：

　　1)光效高：常用普通白熾燈40w的發光效率為11 lm/w;250w金屬鹵化燈的發光效率為80 lm/w; T8/32w三基色直管熒光燈的發光效率為101 lm/w;而LED的發光效率相關資料查明已經可以達到150 lm/w以上，目前市面上已經出現了發光效率達到80 lm/w以上的成套LED燈具。

　　2)體積小：隨著科技的發展，LED的晶片已經做到了很小，這個很小的晶片被封裝在環氧樹脂里面，所以它非常小，非常輕，一顆LED燈只有一顆米粒一般大小。

　　3)顏色豐富多樣：LED光源是利用紅、綠、藍三基色原理，再利用計算機編程使其產生上千萬種不同種的顏色，形成多種顏色的任意組合變幻，實現顏色豐富多樣的視覺效果。

　　4)壽命長堅固耐用：由于LED光源是固體冷光源，并用環氧樹脂封裝，燈體不容易松動，沒有燈絲發光易燒、熱沉積等缺點，比普通燈泡和熒光燈管都堅固，使得LED不易損壞，因此LED光源又稱為長壽燈。在恰當的電流和電壓下，使用壽命可達6萬到10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。如果辦公室使用LED照明燈具，每天工作八小時，可以使有35年免維護的理論保障。

　　5)節能環保：LED耗電相當低，直流驅動，超低功耗(單管0.03~0.06w)，電光功率轉換接近30%。LED的工作電壓是2~3.6V，工作電流是0.02~0.03A;所以它消耗的電能不超過0.1w，相同照明效果比傳統光源節能近80%。而且LED是由環保材料制成，并可循環利用。LED燈具發出的光不含紫外線及紅外線，既不產生熱量，也不產生輻射，眩光小，屬于綠色照明光源。

　　6)技術先進，可編程控制：與傳統光源單調的發光效果相比，LED光源融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術等，通過計算機編程和網絡的應用使其LED具有可編程、可升級、多變靈活等特點。

　　LED照明燈具的發展趨勢很好，但要對存在的問題進行改進。

　　當今LED照明燈具的主要缺點是成本高、散熱不好、導致使用壽命大打折扣。

　　由于LED技術還屬于高科技產品，LED的核心-芯片生產技術還只掌握在少數生產商中，使得LED照明燈具成本售價不菲，性價比很低，與傳統照明燈具在市場競爭中，不具有價格優勢。

　　由于LED單個發光面比較窄，通常大規模集成在線路板上，形成一個比較大的發光源，由此會造成大量熱量積累，有時會擊穿電路板。由于不能把大量熱量散熱，導致了LED照明燈具的壽命不能達到理論值，這也是當今眾多LED生產廠商很棘手的研究課題。所以,LED照明燈具的散熱一定要好，才能發揮它的作用。

　　5.展望未來LED技術的發展及應用，以及在節能減排方面將發揮很大的作用

　　在過去的幾年中，LED照明技術在功率、亮度、顏色等方面都發生了很可喜的改善和進步。LED照明燈具已經在建筑照明領域中發揮了傳統光源無可比擬的作用。

　　LED光源作為21世紀的綠色照明產品，我相信未來會逐步替代傳統的照明光源。LED光源即將把我們帶入第三次照明領域的革命，將會成為最新的節能和環保措施進入到我們的生活，使得我們的生活質量得到提高和改善。

　　參考文獻：

　　[1]. 張彩鳳. 淺談LED在日常生活中的應用.《機電信息》,2010-12-25

　　[2]. 李鐵臣. 發光二極管戶外照明的特點、應用及發展前景. 《魅力中國》,2009-05-05

　　[3]. 任福學.LED光源在城市景觀照明中的應用. 《中國新技術新產品》,2009-01-30