半導(dǎo)體發(fā)光二極管( Light Emitting Diode，LED) 是一種新型固態(tài)冷光源，其能效高、壽命長、電壓低、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、響應(yīng)速度快、抗震性能好以及光譜全彩等特點，使其得到廣泛應(yīng)用。

　　1 LED 的優(yōu)點

　　從電光源的發(fā)展歷程來看，LED是繼白熾燈，熒光燈和壓電陶瓷( HTD) 燈之后的第4 代新型光源。LED光源的出現(xiàn)和發(fā)展將引起照明領(lǐng)域的一次變革，其具有以下優(yōu)點: ( 1) 節(jié)能。LED 發(fā)光效率高、能量消耗低。目前照明級白光LED的發(fā)光效率已達100 Im/W，與熒光燈相當(dāng)，但LED比熒光燈節(jié)電約80%。( 2) 環(huán)保。LED不含重金屬汞，發(fā)光顏色純正，不含紫外和紅外輻射，沒有頻閃，是一種典型的綠色光源。

　　( 3) 壽命長。普通白熾燈的壽命約為1000h，熒光燈、金屬鹵化物燈等壽命也都不超過10000h，而LED目前的使用壽命已長達數(shù)萬小時。( 4) 結(jié)構(gòu)牢固。LED 通常采用環(huán)氧樹脂封裝，內(nèi)部不存在松動部分，沒有玻璃、燈絲等易損和易燒零部件，機械強度大、耐震動、耐沖擊。

　　2 LED 的應(yīng)用

　　目前LED已在大屏幕顯示、交通信號燈、汽車尾燈、背光源民用照明等方面得到廣泛使用。

　　( 1) 固態(tài)照明光源。由多個超高亮度的紅、綠、藍色LED制成的照明光源，不僅可以發(fā)出波長連續(xù)可調(diào)的各種色光，而且可以發(fā)出亮度高達上百坎德拉的白色光，成為照明光源。

　　( 2) 交通信號燈。交通信號燈、警示燈、標(biāo)志燈等，采用LED 后功耗可節(jié)約8～15倍、亮度增加4 ～5倍，壽命延長30 ～0倍，視角也有所擴大。

　　( 3) 汽車狀態(tài)指示設(shè)備。采用紅黃色InGaAIP 超高亮度LED 燈取代普通白熾燈作汽車的狀態(tài)指示，具有抗震性好、使用壽命長、反應(yīng)速度快、亮度高和體積小等優(yōu)點。

　　( 4) 液晶顯示背光照明。目前液晶顯示設(shè)備90%以上采用有源光作背光照明。

　　( 5) 屏幕顯示。現(xiàn)在大屏幕全彩顯示己廣泛應(yīng)用于廣場、影院、演播廳、車站、機場等公眾場所。

　　3 相關(guān)色溫的研究

　　盡管LED具有很多優(yōu)點，但由于其是多元化合物半導(dǎo)體器件，在電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等方面的參數(shù)指標(biāo)離散性較大，這就給器件的篩選和分檔帶來困難。因此，LED 的可靠性問題極為重要，而相關(guān)色溫又是研究LED 可靠性的一項重要參數(shù)。

　　光源的色溫，指當(dāng)黑體受熱時，隨著溫度的上升，光源顏色與黑體光色相同時，黑體的絕對溫度。隨著溫度的變化，黑體輻射色度曲線為普朗克軌跡，采用最接近普朗克軌跡上某個坐標(biāo)點溫度為該光源的相關(guān)色溫，即CCT( Correlated Color Temperature) 。能代表日光相對光譜功率分布的標(biāo)準(zhǔn)照明燈具相關(guān)色溫約為6504K，當(dāng)色溫低于3000K時，光源顏色偏紅，使人感到溫暖，當(dāng)色溫高于5000K時，光源顏色偏藍，容易使人感到寒冷。對用作照明的LED而言，色溫是一項重要參數(shù)。圖1為實驗測得1W LED的3個不同樣本在相同環(huán)境下相關(guān)色溫隨老化時間的變化趨勢。