解读:LED的发展历程、基础参数及原理

解读:LED的发展历程、基础参数及原理

  LED发展历程

        白炽灯是具有争议的20世纪早期最重要的发明。这一时期被称为“第二次工业革命”，而白炽灯在很大程度上改变了普通大众的生活。油灯，电弧灯和煤气灯都曾经存在过，但是没有一种能像白炽灯一样具有如此重大的影响力。

        普通白炽灯寿命短（低于1000小时），效率低（在某些灯具中低于5%）并且色温也较低（2700-3100k）。这些“缺陷”鼓励了更多的研究，到1959年这些研究终于促使了一种经过改进的白炽灯 - 卤素灯的出现。这种新型灯具内部填充了一种气体和诸如碘或溴的卤素。卤素提高了钨丝的寿命，同时避免了蒸发的钨丝在灯泡内表面的沉积。更亮并且更小的卤素灯成为阅读的完美光源。

        卤素被广泛用于汽车前灯和刹车灯内，更高的亮度让驾驶更加安全。1991年，Philips开发出了氙气灯，具有3倍的亮度和2倍的节能效率。氙气灯是一种高强度放电（HID）灯，现在包括许多类型，例如钠灯，水银蒸汽等和金属卤化物灯。

       今天的白炽灯更明亮，具有更佳的颜色，更长的寿命，并且体积更小。但是二十世纪80年代的石油危机引发了对于能源效率和环境的关注。人造光源被确定为需要提高效率的领域，并且已经启动了一项致力于寻找“第四代”光源的计划。

       节能照明（EEL）

       General Electric又一次成为新型照明技术的发明者：即紧凑型荧光灯（CFL）。CFL是一种小型集成封装，包含了一个灯座，一个灯管和一个镇流器。

        荧光灯镇流器起初是电感式并且工作在电线频率上。然而灯光闪烁能够很容易察觉到，会让一些人感到不舒服，并且据说会引起某些人的偏头痛和癫痫发作。而CFL使用电子镇流器，工作频率大大提高，大约为20 KHz，消除了闪烁问题。

        荧光灯发出的颜色是另一个需要解决的问题。Philips通过制造绿色，蓝色和红色磷光体来解决该问题。当以正确的比例混合时，它们会产生非常类似于自然条件下的人造光。这些新型的三基色荧光粉还具有节能的优点，促进了其广泛的采用。

        现代传统照明包括白炽灯（包含卤素灯在内），HID和紧凑型荧光灯。尽管工程师和设计者不断的对它们进行改进，一些固有的问题始终存在：它们包含有害材料，如水银；它们辐射电磁干扰并且能耗较高。

新型技术

        现在还存在另一种新型照明技术，具有更小的体积和更低的能耗，更高的效率，更长的寿命，更快的开关速度和可以忽略的环境影响。该技术就是大功率发光二极管（LED），现在许多生产商都在为占领市场而相互竞争。Philips Lumileds，OSRAM，GE，Cree，Avago，Optek和Dialight Lumidrives是主流厂商。这些公司正在花巨资投入传统照明应用。许多国家包括欧盟国家，澳大利亚和加拿大在内都提议到2010年停止使用白炽灯。

        归功于大功率LED的灵活性，大范围的新型照明应用正在兴起。医疗保健中的内窥镜，建筑中的装饰灯，汽车上的前灯和刹车灯，交通和采矿中的信号灯等等这些应用仅仅是少数的例子。

        白炽灯已经为我们的世界提供了130年的照明，可是不久也将成为历史。预言是正确的，白光LED在2010年得到全面发展。LED，特别是大功率LED预示着一场新的照明革命。

        LED的基础特征参数解析

　　光强度定义为单位立体角所发射出的光通量，单位为烛光（CandELa,cd）。一般而言，光源会向不同方向以不同强度放射出其光通量，在特定方向单位立体角所放出之可见光辐射强度即称之为光强度。

　　色度（Chromaticity）

　　人眼对色彩的感知是一种错综复杂的过程，为了将色彩的描述加以量化，国际照明协会（CIE）根据标准观测者的视觉实验，将人眼对不同波长的辐射能所引起的视觉感加以纪录，计算出红、绿、蓝三原色的配色函数，经过数学转换后即得所谓的CIE1931ColorMatchingFunction（x（（），y（（），z（（）），而根据此一