LED的學理名稱是正式發光二極體，是一種半導體固體發光器件，固體半導體晶片作為發光材料，透過環氧樹脂封裝，在半導體中通過載流子發生複合放出過剩的能量而引起光子發射，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，直接發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色的光。LED照明產品就是利用LED作為光源製造出來的照明器具。LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點，可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來，世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研製展開了激烈的技術競賽，比方說美國從2000年起投資5億美元實施國家半導體照明計畫，歐盟也在2000年7月宣佈啟動類似的彩虹計畫，無不希望能夠將舊時代的白炙燈泡掃除掉。
在業界有人稱LED光源為長壽燈，意為永不熄滅的燈。由於LED體積小、響應快、壽命長，LED燈具抗震動性好且小，可以提高汽車有限空間的利用率，尤其是在節能問題上，LED成為前照燈新光源的不二之選。目前石油價格飛速上漲，當我們在前照燈上使用普通燈泡時，每個所需的功率為55-60瓦，而使用LED後可能只要3-5瓦，這樣就節省了許多能源和消耗。而LED燈具造型的多變不僅為前照燈的設計提供了更大的設計空間和自由度，甚至會導致汽車造型的變革，也就是可能會更具流線型、更新穎時尚。
火熱的LED議題成為舉世焦點，那麼最早發明LED的人又是誰呢？很多人也許還不知道，在1962年發明LED的Nick Holonyak Jr.，他當時只是美國大廠通用電氣公司(General Electric Company，GE，又稱為奇異)的一名普通研究人員，打造出了第一顆紅光LED，而且他還認為未來能夠發出其他波長的光，意味著LED將有很多種不同的顏色光，未來白炙燈一定會被LED取代掉。
Nick Holonyak Jr.是在美國伊利諾大學(Urbana Champaign)取得電機工程(EE)博士學位的，1954年拿到博士學位並進入美國當時最重要私人研究機構之一的美國貝爾電話實驗室時，他才年僅26歲，洋溢著出色的才能。1954年的時候他進入美國軍隊服役，之後在1957年開始進入GE，持續工作到1963年，還發明了第一個發出紅光的半導體雷射裝置，也就是LD，稱為雷射二極體，是後來許多光碟裝置、印表機或影印機裝置的關鍵組件。
Nick Holonyak Jr.在發明了LED後，在1963年離開GE，出任其母校，也就是我們前面提到的美國伊利諾大學電機工程系教授，成為專門的人才培訓家，以及有道德感的科學家。許多它的學生後來都在美國加州的矽谷成立自己的事業，參與了矽谷帶動的科技浪潮。
Nick Holonyak Jr.還發明了閘流體(Thyristor)，也被稱為晶閘管，擁有能夠讓交流電、直流電互相轉換的能力，對於未來的電力能源儲存有一定的幫助，目前全球有3成的電能是透過閘流體進行轉換的。他的許多貢獻獲得了美國國家科學獎、美國國家技術獎，2004年還獲得Lemelson獎，可說是美國本土獎金金額最高的發明獎項，可說實至名歸。
現年79歲的他，仍然在繼續研究，希望透過LED的技術，讓光學開關整合在晶片上，未來能夠完成高速的光電腦。
LED產業與傳統照明產業都和照明技術有很大的關係，照明技術與其他任何技術一樣，有其專有的術語。這些特殊術語及觀念被用來定義燈及燈具的特徴並將測量單位統一化。以下為一些重要的照明用語。
光輻射 (Light and radiation) ：光是指人眼可以感知為明亮的電磁輻射，也可以說是整個電磁輻射光譜中人眼可以看見的部份；這部份的波長分佈在360到830 nm，只占已知的電磁輻射光譜中的非常微小的部份。
光通量 (Luminous flux,Φ) ：單位為：流明 (lumen, lm) 由一光源所發射並被人眼感知的所有輻射能稱的為光通量。
光強度 (luminous intensity, I )： 光源在某一方向立體角內的光通量大小。 單位：坎德拉 (candela, cd) 一般而言，光源會向不同方向以不同的強度放射出其光通量。在特定方向所放出的可見光輻射強度稱為光強度。
照度 (Illuminance, E) ：單位：勒克斯 (Lux, lx) 照度是光通量與被照面的比值。1 lux的照度為1 lumen的光通量均勻分佈在面積為一平方米的區域。
輝度 (Luminance, L)： 單位：坎德拉每平方米 (cd㎡) 一光源或一被照面的輝度指其單位表面在某一方向上的光強度密度，也可說是人眼所感知此光源或被照面的明亮程度。
發光效率 (Luminous efficacy, η) ：單位：流明每瓦[lmW] 代表光源將所消耗的電能轉換成光的效率
色溫 ( Co1or Temperature )： 單位：絕對溫度 ( Kelvin, K )
一個光源的色溫被定義為與其具有相同光色的標準黑體 (black body radiator) 本身的絕對溫度值，此溫度可以在色度圖上的普朗克軌跡上找到其對應點。標準黑體的溫度越高,其輻射出的光線光譜中藍色成份越多,紅色成份也就相對的越少。以發出光色為暖白色的普通白熱燈泡為例，其色溫為2700K，而晝光色日光燈的色溫為6000K。
光色 (Light color) ：一個燈的光色可以簡單的以色溫來表示。光色主要可分成三大類：
暖色 ： 3300K
中間色：3300 至 5000K
晝光色： 5000K
即使光色相同，燈種間也可能因為其發出光線光譜組成不同而有很大的演色性表現差異。
演色性 (Color rendering ) ：一般認為人造光源應讓人眼正確地感知色彩，就如同在太陽光下看東西一樣。當然這需視應用的場合及目的而有不同的要求程度。此資料即是光源的演色特徴，稱為平均演色性指數(general color rendering index, (Ra)。
平均演色性指數為物件在某光源照射下顯示的顏色與其在參照光源照射下的顏色兩者的相對差異。其數值的評定法為分別以參照光源及待測光源照在DIN 6169所規定的八個色樣上逐一作比較並量化其差異性；差異性越小，即代表待測光源的演色性越好，平均演色性指數Ra為100的光源可以讓各種顏色呈現出如同被參照光源所照射的顏色。Ra值越低，所呈現的顏色越失真。
燈具效率 (Luminaire efficiency)： 燈具效率(又稱燈具光輸出比)是用來評估燈具的能源效率的一項重要標準，其值是將裝有光源的燈具所發出的光通量除以所裝光源本身所發出光通量所得的商值。
不可見光 (Invisible Light) ：相對於可見光，波長在360到830nm以外的電磁輻射稱為不可見光。波長小於360nm的電磁波最為一般人瞭解的是紫外線，其他還有x射線、r射線、宇宙線；大於780nm的電磁輻射則有紅外線及無線電波等。
光譜 (Spectrum) ：光線依波長大小順序的分佈稱為光譜。每種光源都可以依其波長組成而在光譜圖上顯示出其光譜能量分佈圖(Power Spectrum Distribution) 。太陽光及白熾燈泡的光譜能量分佈為連續曲線，而一般放電燈為非連續曲線。
白熾燈泡 (Incandescent lamp) ：白熾燈泡為最早成熟的人工電光源，它是利用燈絲通電發熱發光的原理發光。一般而言，白熾燈泡的發光效率較低，壽命也較短，但使用上較方便。
氣體放電燈 (Gas discharge lamp) ：此類光源的發光原理為其兩電極間的氣體受電子激發而發光。又可分為低壓氣體放電燈，如日光燈及高壓氣體放電燈，如水銀燈、高壓鈉氣燈及複金屬燈。
發光二極體 (LED) ：發光二極體為特殊材質製成的p-n二極體。在順向偏壓下，電子在接合面流動時，會在再結合而消滅的過程中發光。體積小、發光效率原不高，但近年來發展迅速，適用場合已推廣到交通訊號燈、指示燈，甚至也適用於一些特殊場合的照明用途。
重要的測光公式：
I , 光強度[cd] = 立體角內的光通量 立體角Ω[sr]
E , 照度[lx] = 落在某面積上的光通量[lm] 此被照面面積[㎡] = 光強度[cd] (距離[m] )2
L , 輝度[cd㎡]= 光強度[cd] 所見的被照面面積[㎡]
發光效率[lmW]= 所產生的光通量[lm] 消耗電功率[W]
LED被發明出來已經有很長的時間，在1955年由美國無線電公司（Radio Corporation of America）的Rubin Braunstein發現了砷化鎵（GaAs）與及其他半導體合金的紅外線放射作用，而1962年美國通用電氣公司（GE）的Nick Holonyak Jr.發展出第一款能夠實際應用的可見光LED。不過，LED真正的起飛是在1990年代白光LED出現後，才開始漸漸被重視，而應用面越來越廣。
基於環保立場以及節約能源訴求，全球各國政府重視LED與節能燈具帶來的經濟與節能效益，而廠商也看好這次照明革命的商機而紛紛投入。除了歐盟與美國國會均進行階段性禁止白炙燈泡的使用外，目前已經有加拿大宣佈2010年全面禁用白炙燈泡，而美國加州在內的部份州，也要在2012年禁止白炙燈泡，而澳洲則宣佈在2010年全面禁止販售白炙燈泡，中國、日本也有LED的獎勵方案在規劃中。
雖然目前市面上已經有另一種節能燈具產品省電型螢光燈（CFL），但由於其照明品質仍舊不夠，啟動時間較一般白炙燈泡長，而且不能調整光源輸出亮度，普及度仍不夠高。LED則具備更多的節能效益，並且藉由技術的提昇，亮度已經達到讓人滿意的程度，但價格高昂是一大問題，未來隨著全球LED廠商的量產腳步加快，價格降低後可加速LED燈具的普及程度。
LED另一項優點是使用壽命，比一般白炙燈泡的1,000小時、日光燈具的1萬小時，LED使用壽命可達5萬小時，大幅降低燈具替換的成本。這項特性幫助LED燈具在價格競爭上，有了將一般燈泡替換成LED的好理由，更可藉由這項優勢，讓許多原本因經濟考量而不能全天開啟的環境，藉由LED照明讓公共或私人場所更安全。比如說公共停車場、冰箱等等應用範圍，美國最大零售業者威名百貨（Wal-Mart），日前就已經將該公司的冷凍設備改採省電的LED產品。
LED現階段最大的應用是手機按鍵的背光源，各種電子展品的指示燈，而最近應用在廣告看板的大型LED螢幕，還有應用在液晶螢幕的背光源也越來越受到矚目，LED的應用面日趨廣泛。
LED較明顯的缺點就是散熱問題，不當的散熱將導致LED燈具的光度與使用壽命衰減，所幸這部份藉由新技術的加持，漸漸也有了顯著的改善。
預估在2007下半年可以看到更多LED產品的問世，而2008年LED照明產品能夠進一步地下降到部份消費者能接受的程度，未來的發展端看各國政府積極應用LED於公共事業的速度，可望加速LED價格的下滑，當消費者採用的程度也提高，屆時產生的經濟效益與節能效益很可觀。
基於環保立場以及節約能源訴求，全球各國政府重視LED與節能燈具帶來的經濟與節能效益，而廠商也看好這次照明革命的商機而紛紛投入。除了歐盟與美國國會均 進行階段性禁止白炙燈泡的使用外，目前已經有加拿大宣佈2010年全面禁用白炙燈泡，而美國加州在內的部份州，也要在2012年禁止白炙燈泡，而澳洲則宣 佈在2010年全面禁止販售白炙燈泡，中國、日本也有LED的獎勵方案在規劃中。
雖然目前市面上已經有另一種節能燈具產品省電型螢光燈 （CFL），但由於其照明品質仍舊不夠，啟動時間較一般白炙燈泡長，而且不能調整光源輸出亮度，普及度仍不夠高。LED則具備更多的節能效益，並且藉由技術的提昇，亮度已經達到讓人滿意的程度，但價格高昂是一大問題，未來隨著全球LED廠商的量產腳步加快，價格降低後可加速LED燈具的普及程度。
當全球的環保意識日益高漲，各國也普遍正面臨著能源有限的問題時，先進國家對於如何讓運用有限能源變得更有效率，以及如何減少使用能源或發電時創造的環境污染有更全面的思維。透過立法的方式加速耗電量最大的白炙燈泡淘汰是方法之一，畢竟照明是人類世界用電量最大的一種應用，而白炙燈泡是照明領域中最耗電的產品。
目前的趨勢是設法推動LED照明的需求，並讓人們樂於使用這種耗電量比日光燈還低，卻又不會被任何放射線傷害身體健康的優質照明技術。業界專家認為，既環保又低耗電的LED照明產品，至少在2015年時能攻下3成的市佔率。
LED產品變得越來越熱門有許多原因，其中之一是它的產品壽命，儘管產品單價較白炙燈泡要高，但使用壽命卻往往是白炙燈泡的10倍，甚至是20倍以上，同時其消耗的電力卻又僅僅是白炙燈泡的5分之1以下。另一方面，LED並未包含任何水銀的成份，同時因為採用低電壓，所產生的有害電磁波也比其他的燈具少。
LED還有另一種優點即是它的發光特性，是光源點的模式，故設計上更有彈性，可以做出打散光亮的燈具，也能做集中一點或特定區域的燈具，所產生的顏色能夠更鮮艷明亮
LED是由超導發光晶體產生的超高強度的燈光，不同於白熾燈的需要先將電能轉換成熱能，再由熱能轉化為光能的發光原理。目前，LED作為新興的下一代光源，隨著技術進步，相信會大有發展前途。在這裡我們共同探討下採用LED光源的優勢與不足。
LED的優勢
1.使用壽命長
LED燈壽命可長達100,000小時，遠高於白熾燈的千餘小時。如果我們每天使用4小時，那麼在正常情況下使用可以超過60年，基本上可以超過人的壽命。
2.省電、降低使用成本
LED一般12V-24V直流電。用低電壓帶來高光效能，比傳統白熾燈節省電能約80%以上。目前高亮度單色光的LED與傳統的燈泡相比雖然是更貴的，但光是節能的優點就能夠彌補價格高的缺點。如果一個LED發光要特定亮度時所需的耗電量是15W，那麼傳統燈泡要達到同樣亮度的耗電量可能會高達高達150W。
3.利於環保
由於LED與白熾燈、螢光燈的發光原理不同，所以不用浪費太多熱能，不會產生有毒氣體，不易損壞，是全球公認的新一代環保高科技產品。
4.環境適應能力佳
LED只要在溫度-40℃-85℃，濕度?65%的情況下都可以正常安全的使用。適合在條件惡劣的環境使用。
5.應用廣泛:
LED光源可以應用在建築景觀裝飾、公路、橋樑、廣告立體字、商業空間、機場、地鐵、醫院、飯店、汽車、電腦、手機等場合，應用十分廣泛。
LED的不足
1. 色彩還原能力差
過去的LED平均顯色指數（CRI）較低，因此在LED照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實，容易造成視覺的誤差和判斷失誤，這要從光譜分佈上來分析，屬於技術問題。但進來螢光粉、LED使用材料技術提昇，CRI已經有廠商逐漸拉高到90的水準。
2. 單個LED功率低
由於單個LED功率低，LED光源亮度值不是很高，為了提高亮度就需要多個LED並聯使用，例如汽車尾燈。雖然單個LED並不是很貴，但是數量多了成本就會很高。目前單個高亮度大功率LED價格很昂貴並且一隻高亮度LED也就5000左右的燭光亮度。
3. 光照距離短
雖然多LED的方法能提高光源亮度，但是並不能增加光照距離。因為LED發出的光線發散，即使聚光調節良好，其照明距離在過去的技術水準下也僅僅能只有幾十公尺，LED光源適合用於近距離的照明，並不適合遠距離的探照性活動。不過，隨著技術力的提昇，LED的光照距離也能夠拉長，短期內來看，LED較大的問題還是產品平均單價要降低。
4.易出現「黃圈」問題
由於白光LED本身製造工藝上缺陷加上與反射杯或透鏡的配合誤差，容易造成「黃圈」問題。主要表現在光斑周圍出現「黃圈」，不易消除。白光LED顏色偏差還有色斑、顏色偏藍或偏紅等現象。近來，業界使用混合螢光粉，能獲得理想的白光LED，並高顯色指數。
比如說採用藍色LED激發YAG螢光粉與綠色（或紅色）螢光粉的混合物得到白光。如果藍色LED+YAG螢光粉獲得的白光LED偏紅或有黃圈，可以加入波長為500nm～530nm以稀土元素作成的綠色螢光粉，便可補償多餘的黃光，使LED顏色向綠光區域靠近，從而達到消除黃圈的目的。假設，藍色LED+YAG螢光粉產生的LED顏色偏藍，便加入不含硫化物的紅色螢光粉調整。這些方法可以調整LED的色座標和色溫，並不會影響到LED的壽命。
5.散熱問題
LED產品另一項問題就是散熱，如果不能夠有效散熱，產品的使用壽命就會縮短。業界正努力開發更多有效的高散熱係數材質來應用在LED領域。
我們細數了LED光源的優缺點，但是瑕不掩瑜， LED作為新興的下一代光源，以其節電、壽命長等優點深得各國政府的支持，相信在全球LED產業新技術的突飛猛進下，LED的弱點會被逐步克服，未來前景一片光明，大有發展前途。
在2005年時，全球高亮度LED市場規模達58億美元，2006年達到66億美元，預估2011年可增加到106億美元，平均年複合增長率（AAGR）為10.2%。高亮度LED的出貨量2005年達到48億個，2006年增加到65億個，預估2011年達到88億個，平均年增長率為10.3%。2005年LED的基板材料銷售額超過10億美元，2006達到11億美元，預估2011年18億美元，平均年增長率為9.7%。
台灣方面在2006年的LED照明光電產值為新台幣210億元，2010年將提升到930億元，2015年更可達到5400億元。在上游光源部分，台灣產量為全球第一，2006年高亮度LED產值不含手機應用高達新台幣150 億元。
台灣上游LED光源產業居全球重要地位，因為在紅、綠光LED技術上處於領先位置。下游應用台灣照明生產品質佳，價格與全球通路是優勢。台灣廠商在液晶面板（LCD）的背光模組全球市佔率達到48％，故台廠藉此切入開發LED背光模組也是一項優勢，而車用LED產品也被視為重點項目之一。
從2007年起LED照明將可逐步代現有白熾燈，2011年起逐步取代螢光燈。歐盟自2007年起逐步淘汰白熾燈泡，澳洲宣示從2010年起全面禁用白熾燈泡，故LED市場前景十分值得期待。未來5年市場應用應以LED看板或顯示的背光源、車用與一般照明為市場發展主力。
在2010年會大幅成長的，將是高流明輸出的商業等級LED照明系統，這是因為家用LED照明對於大多數消費者來說仍是昂貴許多，在長期使用效益、 節能環保訴求與租稅減免優惠的帶動下，商業空間照明採用LED的比例會大幅增加，特別是停車場照明、辦公室照明、工廠照明、倉庫照明等區域。LED照明可 取代高壓鈉燈、鹵素燈、白炙燈泡以外，也已經在某些領域可取代CFL節能燈、螢光燈。
LEDinside預估2010年到2011年將是LED商用照明快速成長與普及的二個年頭，而LED在家用照明的應用起飛則要等到2011年、2012年以後，特別是2012年是個關鍵年。
2010年LED光源在照明市場的滲透率可望達到3.7％，從2009年到2013年將有32％的年複合成長率。
LED產品分類
應用日漸普及的LED產品分類眾多，我們簡單地來看看分類方法。LED根據發光管發光色、發光管出光面特徵、發光管結構、發光度和工作電流、芯片材料、功能等標準有不同的分類方法。下面簡單介紹前四種分類方法。
1、根據發光管發光色分類
根據發光管發光色的不同，可分成紅光、橙光、綠光（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。
另外，有的發光二極管中包含2種或3種色的芯片。根據發光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種色的發光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。
2、根據發光管出光面特徵分類
根據發光管出光面特徵的不同，可分圓燈、方燈、矩形、面發光管、側向管、表面安裝用微型管等。
圓形燈按直徑分φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。國外通常把φ3mm的發光二極管記作T-1；把φ5mm的記作T-1（3/4）；把φ4.4mm的記作T-1（1/4）。
由半值角大小可以估計圓形發光度角分布情。從發光度角分布圖來分有三類：
（1）高指向性。一般尖頭環氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角5°～20°或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。
（2）標準型。通常作指示燈用，其半值角20°～45°。
（3）散射型。這是視角較大的指示燈，半值角45°～90°或更大，散射劑的量較大。
3、根據發光二極管的結構分類
根據發光二極管的結構，可分全環氧包封、金屬底座環氧封裝、陶瓷底座環氧封裝及玻璃封裝等。
4、根據發光度和工作電流分類
根據發光度和工作電流，可分普通亮度LED（發光度<10mcd）、高亮度LED（10～100mcd）和超高亮度LED（發光度>100mcd）。 一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發光管相同）。
