在最近几年，LED 的技术取得重大进展，并因其价格和结构方面的广阔发展空间，使得它能够向传统的光源发起挑战，因此也成为照明行业的一个热点。鉴于 LED 工艺技术与传统的制灯工艺技术显著不同，因此本刊根据国内外的有关杂志中节选了有关 LED 工艺技术的评论，供有关同行参考。

一、 LED 工艺技术的基本介绍

为了制造发光的 P-n 结型晶体，采用了Ⅲ—Ⅴ和Ⅱ—Ⅳ层的半导体材料，该材料是由培育层、窗口、内反射器等组合。晶体为零级水平的产品，“封装”的晶体、开关触点、反射器、热拆卸装置、密封件等称为发光等或一级水平产品。

在简化的模式中，光发生在晶体内向 P-n结过渡时，此过程的效能称为内量子效率。它由材料的质量（杂质、缺陷等）所决定，而且还由结构和生产层决定。材料系统的特性决定于波长（颜色），但是，并非产生在晶体内的光全部发射到外部，这取决于晶体的光学特性（折射系数、内部吸收、几何尺寸）。从晶体及其周围的晶体组发出的光称为出射效率。总效率是内部量子效率与出射效率的乘积。

1995 年前，LED 工艺技术的定位在于信号装置中的应用，其主要参数为亮度。1995 年后，不但对光效，还对光通量给予更大的关注。因此，有必要对 LED 的这些参数与光源类似的参数进行比较。首先 LED 发出的光与传统光源不同的是有很强的方向性。为了得到对照值，传统光源需要辅助光学器材，从而说明了有附加损耗。与传统照明系统效率有关的有效光通量为灯光通量的50%--75%。其次，LED 的多数参数与 5 ㎜直径的装置有关。LED 通常在晶体内的尺寸约为 0。1 ㎜，并按 20mA 计算。

光效为15lm/w 的5 ㎜的 LED 的光通量约为 1lm。对于这样的电流和光通量不需要太严格的热条件。对于照明来说，通常需要几百到几千个 5 ㎜的 LED 来代替常用的光源。因此，LED 灯具应是一个集合的装置，它包含有大量的单个 LED，该 LED 具有适当的电气、绝热和机械参数，达到二级水平产品。当采用标准的 5 ㎜LED 时，二级水平产品的尺寸变得极大，而且与费用无关。因此，为使照明中采用 LED，所需的工艺技术与标准 5 ㎜辐射器有本质区别。

为使二级水平产品的尺寸和价格保持在可接受的框架内，照明中的二极管的数量必须减少，而单个 LED 发出的光应增长 10—100 倍。为了实现此目标，需要增大晶体的尺寸和输出电流值。这样强大的 LED 在1997 年首次由 HP 公司推出。从本质上看，LED 与传统光源的基本区别是：LED（二级水平）具有光强分布曲线的性能和具有在常用灯具中灯与光学器件组合情况下的光通量。

二、 LED 工艺技术与白光

LED 发出似是而非的单色光，在带颜色光照明装置中，与多数传统光源相比较，由于其较高的动力效能，认为颜色光是较好的。但在用 LED 代替传统光源前，必须确定白光 LED应达到的必要效率水平和质量。由于辐射蓝—绿光谱成份的 GaN的 LED 空前进展，白光的灯具有远大的前景。有两种办法可以实现白光 LED：

一种是将单独辐射红、绿、蓝色光的 LED混合（称为 RGB）；另一种是将带荧光粉辐射的 GaN 蓝色辐射组合，它可使蓝色光部分变为长波辐射，并与剩余的蓝色光结合而发出白色光。无论是第一种或是第二种方法均可获得含有二种颜色成份的白色光；具有三种颜色成份的可得到高质量颜色（Ra 为80—90），为此，利用荧光粉的工艺技术使用二种不同的成份，还有中间的方案。

RGB 法理论上较为有效，但需要辅助光学器件，从而导致效率降低和系统价格的提高。带荧光粉的问题简单，它与荧光粉效率有关，它可变成一种 RGB 系列。但是，这两种工艺技术间的主要区别在于，RGB 法可以“混合颜色”，此时的荧光粉是有稳定性能。与荧光粉不同，RGB 法在照明领域开辟了新的可能性。从白光 LED 光效增长前景来看，LED 采用荧光粉，在接近 2005年可达到良好的结果，光效为 50lm/w，可以预测，白光 LED可用于今天使用灯泡和卤钨灯的场所。