LED详细介绍-入门信息

LED LED是利用化合物材料制成PN结的光电器件。它具备PN结结型器件的电学特性：I-V特性、C-V特性和光学器件的光学特性：光谱响应特性、发光光强指向特性，时间特性以及热学特性。LEDlightsLED历史

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，LUMILEDS公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。1998年白光的LED开发成功。这种LED是将GaN(氮化镓)芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。这种通过蓝光LED得到白光的方法，构造简单、成本低廉、技术成熟度高，因此运用最多。白光LED

可见光光谱的波长范围为380nm～760nm，是人眼可感受到的七色光：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，但这七种颜色的光都各自是一种单色光。例如LED发的红光的峰值波长为680nm。在可见光的光谱中是没有白色光的，因为白光不是单色光，而是由多种单色光合成的复合光，正如太阳光是由七种单色光合成的白色光，而彩色电视机中的白色光也是由三基色红、绿、蓝合成。由此可见，要使LED发出白光，它的光谱特性应包括整个可见的光谱范围。但要制造这种性能的LED，在目前的工艺条件下是不可能的。根据人们对可见光的研究，人眼睛所能见的白光，至少需两种光的混合，即二波长发光（蓝色光＋黄色光）或三波长发光（蓝色光＋绿色光＋红色光）的模式。上述两种模式的白光，都需要蓝色光，所以摄取蓝色光已成为制造白光的关键技术，即当前各大LED制造公司追逐的“蓝光技术”。目前国际上掌握“蓝光技术”的厂商仅有少数几家，比如日本的日亚化学、日本的丰田合成、美国的CREE、德国的欧司朗等，所以白光LED的推广应用，尤其是高亮度白光LED在我国的推广还有一个过程。LED照明新光源

为了说明白光LED的特点，先看看目前所用的照明灯光源的状况。白炽灯和卤钨灯，其光效为12～24流明/瓦；荧光灯和HID灯的光效为50～120流明/瓦。对白光LED：在1998年，白光LED的光效只有5流明/瓦，到了1999年已达到15流明/瓦，这一指标与一般家用白炽灯相近，而在2000年时，白光LED的光效已达25流明/瓦，这一指标与卤钨灯相近。到2011年，LED的光效达到213流明/瓦，但考虑到成本，目前广泛使用的还是以100~120lm/W的LED为主，而且LED能耗约为白炽灯的10%，荧光灯的50%（非环保）。由此可见开发白光LED作照明光源，将成为趋势。LED结构和基本原理

1.发光二极管的结构

发光二极管（LightEmissionDiode）图1显示了LED的结构截面图。要使LED发光，有源层的半导体材料必须是直接带隙材料，越过带隙的电子和空穴能够直接复合发射出光子。为了使器件有好的光和载流子限制，大多采用双异质结（DH）结构。 LED晶片的组成：主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Ｓi)这几种元素中的若干种组成

2.LED的基本工作原理 LED是一种直接注入电流的发光器件，是半导体晶体内部受激电子从高能级回复到低能级时，发射出光子的结果，这就是通常所说的自发发射跃迁。当LED的PN结加上正向偏压，注入的少数载流子和多数载流子（电子和空穴）复合而发光。值得注意的是，对于大量处于高能级的粒子各自分别自发发射一列一列角频率为ν＝Eg/h的光波，但各列光波之间没有固定的相位关系，可以有不同的偏振方向，并且每个粒子所发射的光沿所有可能的方向传播，这个过程称为自发发射。其发射波长可用下式来表示：λ(μm)＝1.2396/Eg(eV)

简单的说：

就是电流从LED正极流到LED负极，LED就会发光

光的强弱与电流有关。LED电学特性 1.I-V特性

表征LED芯片pn结制备性能主要参数。LED的I-V特性具有非线性、整流性质：单向导电性，即外加正偏压表现低接触电阻，反之为高接触电阻。

如右图： (1)正向死区：（图oa或oa′段）a点对于V0为开启电压，当V＜Va，外加电场尚克服不少因载流子扩散而形成势垒电场，此时R很大；开启电压对于不同LED其值不同，GaAs为1V，红色GaAsP为1.2V，GaP为1.8V，GaN为2.5V。

（2）正向工作区：电流IF与外加电压呈指数关系IF=IS(eqVF/KT–1 IS为反向饱和电流。V＞0时，V＞VF的正向工作区IF随VF指数上升IF=ISeqVF/KT

（3）反向死区：V＜0时pn结加反偏压V=-VR时，反向漏电流IR（V=-5V）时，GaP为0V，GaN为10uA。

（4）反向击穿区V＜-VR，VR称为反向击穿电压；VR电压对应IR为反向漏电流。当反向偏压一直增加使V＜-VR时，则出现IR突然增加而出现击穿现象。由于所用化合物材料种类不同，各种LED的反向击穿电压VR也不同。2.C-V特性

鉴于LED的芯片有(250×250um)，(280×280um)，(300×300um)，故pn结面积大小不一，使其结电容（零偏压）C=A[介电常数*q*N0/2V]^n（约几个pF）其中A为结面积，N0是约化浓度，n为结系数C-V特性呈二次函数关系（如图）。可由1MHZ交流信号用C-V特性测试仪测得。

3.最大允许功耗PFm

当流过LED的电流为IF、管压降为UF则功率消耗为P=UF×IFLED工作时，外加偏压、偏流一定促使载流子复合发出光，还有一部分变为热，使结温升高。若结温为Tj、外部环境温度为Ta，则当Tj＞Ta时，内部热量借助管座向外传热，散逸热量（功率），可表示为P=KT（Tj–Ta）。

4.响应时间

响应时间表征某一显示器跟踪外部信息变化的快慢。现有几种显示LCD（液晶显示）约10-3~10-5S，CRT、PDP、LED都达到10-6~10-7S（us级）。①响应时间从使用角度来看，就是LED点亮与熄灭所延迟的时间，即图中tr、tf。图中t0值很小，可忽略。②响应时间主要取决于载流子寿命、器件的结电容及电路阻抗。 LED的点亮时间——上升时间tr是指接通电源使发光亮度达到正常的10%开始，一直到发光亮度达到正常值的90%所经历的时间。 LED熄灭时间——下降时间tf是指正常发光减弱至原来的10%所经历的时间。

不同材料制得的LED响应时间各不相同；如GaAs、GaAsP、GaAlAs其响应时间＜10-9S，GaP为10-7S。因此它们可用在10~100MHZ高频系统。LED的组成 LED按封装形式分类有Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED，COB等LED光学特性

发光二极管有红外（非可见）与可见光两个系列，前者可用辐射度，后者可用光度学来量度其光学特性。 1.LED的光谱特性及测试方法由于LED没有光学谐振腔选择波长，所以它的光谱是以自发发射为主的光谱，图2显示出了LED的典型光谱曲线。发光光谱曲线上发光强度最大时所对应的波长称为发光峰值波长，光谱曲线上两个半光强点所对应的波长差称为谱线宽度（简称线宽），其典型值在30－40nm之间。峰值波长和谱线宽度的测试方法如图3所示，当被测器件的正向工作电流达到规定值时，旋转单色仪波鼓，使指示器达到最大值，读出波长峰值，此即为该器件的发光峰值波长。在旋转单色仪波鼓（朝相反方向各转一次），使指示器读数为最大值的一半时，读出两个等于最大值一半的数值，两者之差即为光谱谱线宽度。

由图2可以看出，当器件温度升高时，光谱曲线随之向右移动，从峰值波长的变化可以求出LED的波长温度系数。 2.发光法向光强及其角分布Iθ a.发光强度（法向光强）是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装，由于凸透镜的作用，故都具有很强指向性：位于法向方向光强最大，其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度，光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。 b.发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺（包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否）

⑴

为获得高指向性的角分布（如图1）

①LED管芯位置离模粒头远些；

②使用圆锥状（子弹头）的模粒头；

③封装的环氧树脂中勿加散射剂。

采取上述措施可使LEDθ1/2=6°左右，大大提高了指向性。

⑵当前几种常用封装的散射角（2θ1/2角）

圆形LED：5°、10°、30°、45°

贴片LED：60°

3.发光峰值波长及其光谱分布 LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。 LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构（外延层厚度、掺杂杂质）等有关，而与器件的几何形状、封装方式无关。下图绘出几种由不同化合物半导体及掺杂制得LED光谱响应曲线。 1是蓝色InGaN/GaN发光二极管，发光谱峰λp=460～465nm； 2是绿色GaP:N的LED，发光谱峰λp=550nm； 3是红色GaP:Zn-O的LED，发光谱峰λp=680～700nm； 4是红外LED使用GaAs材料，发光谱峰λp=910nm； 5是Si光电二极管，通常作光电接收用。

由图可见，无论什么材料制成的LED，都有一个相对光强度最强处（光输出最大），与之相对应有一个波长，此波长叫峰值波长，用λp表示。只有单色光才有λp波长。 b)谱线宽度：在LED谱线的峰值两侧±△λ处，存在两个光强等于峰值（最大光强度）一半的点，此两点分别对应λp-△λ，λp+△λ之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度。

半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40nm。 c)主波长：有的LED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长；甚至有多个峰值，并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长是人眼所能观察到的，由LED发出主要单色光的波长。单色性越好，则λp也就是主波长。如GaP材料可发出多个峰值波长，而主波长只有一个，它会随着LED长期工作，结温升高而主波长偏向长波。光通量与光强

光通量F是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关。随着电流增加，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明（lm）。LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。目前单色LED的光通量最大约1lm，白光LED的F≈1.5~1.8lm（小芯片），对于1mm×1mm的功率级芯片制成白光LED，其F=18lm。

发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。1cd即1000mcd是指单色光源（频率540X10ˇ12HZ，波长0.550微米）的光，在给定方向上（该方向上的辐射强度为（1/683）瓦特/球面度））的单位立体角内发出的发光强度。

球面度是一个立体角，其定点位于球心，而他在球面上所截取的面积等于以球的半径为边长的正方形面积。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4π。发光效率和视觉灵敏度

1.LED效率有内部效率（pn结附近由电能转化成光能的效率）与外部效率（辐射到外部的效率）。前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性。LED光电最重要的特性是用辐射出光能量（发光量）与输入电能之比，即发光效率。 2.视觉灵敏度是使用照明与光度学中一些参量。人的视觉灵敏度在λ=555nm处有一个最大值680lm/w。若视觉灵敏度记为Kλ，则发光能量P与可见光通量F之间关系为P=∫Pλdλ

；F=∫KλPλdλ 3.发光效率——量子效率η=发射的光子数/pn结载流子数 =（e/hcI）∫λPλdλ

若输入能量为W=UI，则发光能量效率ηP=P/W

若光子能量hc=ev,则η≈ηP

，则总光通F=（F/P）P=KηPW式中K=F/P 4.流明效率：LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP它是评价具有外封装LED特性，LED的流明效率高指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光效率。

5.LED的电光转换特性及测试方法

电光转换特性是LED的光输出功率与注入电流的关系曲线，即P－I曲线因为是自发辐射光，所以P－I曲线的线性范围比较大如图6所示。LED的输出光功率是LED重要参数之一，分为直流输出功率Po和脉冲输出功率。所谓直流输出功率是指在规定的正向直流工作电流下，LED所发出的光功率，图7是测试原理图。测试时，把LED和接受器置于同一暗盒中，使发光面和接受面相互平行且尽量靠近。调解恒流源，使其正向电流IF位规定值，指示器上的读数即为被测LED的直流输出光功率。所谓脉冲输出光功率是指在规定的幅度、频率和占空比的矩形脉冲电流作业下，LED发光面所发射出的光功率。测试时把LED和接收器置于同一暗盒中，使发光面和接受面互相平行且靠近。调节脉冲源，使其峰值电流IP为规定值时，指示器上的读数即为被测LED的脉冲输出光功率值，图8是测试原理图，图中RL为取样电阻。脉冲峰值输出光功率和平均输出光功率的关系为：式中，PP为脉冲输出光功率，PAV为脉冲平均输出光功率，DR为脉冲波占空比。

品质优良的LED要求向外辐射的光能量大，向外发出的光尽可能多，即外部效率要高。事实上，LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光效率应为η=ηiηcηe

，式中ηi向为p、n结区少子注入效率，ηc为在势垒区少子与多子复合效率，ηe为外部出光（光取出效率）效率。

由于LED材料折射率很高ηi≈3.6。当芯片发出光在晶体材料与空气界面时（无环氧封装）若垂直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体本身对光有相当一部分的吸收，于是大大降低了外部出光效率。发光亮度

亮度是LED发光性能又一重要参数，具有很强方向性。其正法线方向的亮度BO=IO/A，指定某方向上发光体表面亮度等于发光体表面上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2或Nit。

若光源表面是理想漫反射面，亮度BO与方向无关为常数。晴朗的蓝天和荧光灯的表面亮度约为7000Nit（尼特），从地面看太阳表面亮度约为14×108Nit。 LED亮度与外加电流密度有关，一般的LED，JO（电流密度）增加BO也近似增大。另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，ηc（复合效率）下降，BO减小。当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态。配光曲线

任何灯具在空间各方向上的发光强度都不一样，我们可以用数据或图形把照明灯具发光强度在空间的分布状况记录下来，通常我们用纵坐标来表示照明灯具的光强分布，以坐标原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接矢量的端点，即形成光强分布曲线，也叫配光曲线。

大部份的灯具的形状是轴对称的旋转体，其发光强度在空间的分布也是轴对称的。所以，通过灯具轴线取任一平面，以该平面内的光强分布曲线来表明照明灯具在整个空间的分布就够了。

如果照明灯具发光强度在空间的分布是不对称的，例如长条形的荧光灯具，则需要用若干测光平面的光强度分布曲线来说明空间光分布。取同灯具长轴相垂直的通过灯具中心下垂线的平面为C0平面，与C0平面垂直且通过灯具中心的下垂线的平面为C90平面。至少要用C0、C90两个平面的光强分布说明非对称灯具的空间配光。

为了便于对各种照明灯具的光分布特性进行比较，统一规定以光通量为1000流明（lm）的假想光源来提供光强分布数据。因此，实际光强应是测光资料提供的光强值乘以光源实际光通量与1000之比。配光曲线

以上所述的都是非常常用的极坐标配光曲线标示法。另外除了极坐标标示法之外，还有等照度曲线，直角坐标曲线等配光曲线标示法。LED寿命

老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关，可描述为Bt=BOe-t/τ，Bt为t时间后的亮度，BO为初始亮度。

通常把亮度降到Bt=0.7BO所经历的时间t称为二极管的寿命。测定t要花很长的时间，通常以推算求得寿命。测量方法：给LED通以一定恒流源，点燃103~104小时后，先后测得BO

，Bt=1000~10000，代入Bt=BOe-t/τ求出τ；再把Bt=0.7BO代入，可求出寿命t。

长期以来总认为LED寿命为106小时，这是指单个LED在IF=20mA下发光寿命。随着功率型LED开发应用，国外学者认为以LED的光衰减百分比数值作为寿命的依据。

如LED的光衰减为原来70%，寿命＞20000h。 在2011年，由能源之星提出：LM-80的LED寿命推算方法已经不能完全准确的描述出LED的寿命，故需由原来LM-80的测试数据通过TM-21规则来推算6倍界限的寿命，推算方法是最小二乘法。

当白光LED技术逐步进化时，产业界专家预期LED将可能使照明工业产生突破性的变革，包括：在照明的领域。听到这个后，一些早期的采用者很快地就创造了一种光源，使用5mm白光LED数组包装在一个灯壳内。这些「LED灯泡」模仿标准的白炽灯泡，而且他们的制造者宣称，他们是较白炽灯更有能源效率的，而且像他们的彩色伙伴一样可持续十万小时。这导致许多人相信，白光LED取代白炽灯时代来临了。

然而，现实却无法实现初期的预测。在2000年代初期，研究人员的发表显示，这些5mm白光LED的光线输出下降地非常迅速。在仅约6000小时内，光线的输出下滑到其初始值的一半以下（NARENDRANetal.2000and2001a）。不同的彩色5mmLED，随着时间变化而不会以同样的方式衰减(NARENDRANetal.2001b)。仅管有这项信息，以及许许多多的资料已显示，5mm的白光LED非常快地衰减，很多制造商仍继续宣称他们将可持续十万小时。

将LED封装在不会随时间劣化的材料，在结构上强化LED的散热能力，通过恒流电路来控制LED的自加热循环，可以比较好的解决LED劣化的问题。即使是传统的光源，例如：白炽灯、卤素灯、荧光灯和金属卤化物灯，都会在他们的寿命期间之出现衰减。高功率的LED有非常低的光输出劣化，光的吸收和散热已使得高功率LED改善了发光功效，并提高了照度的维持度。热学特性

LED的光学参数与pn结结温有很大的关系。一般工作在小电流IF＜10mA，或者10~20mA长时间连续点亮LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长或λp就会向长波长漂移，BO也会下降，尤其是点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响应专门设计散射通风装置。LED的主波长随温度关系可表示为λp（T′）=λ0（T0）+△Tg×0.1nm/℃由式可知，每当结温升高10℃，则波长向长波漂移1nm，且发光的均匀性、一致性变差。这对于作为照明用的灯具光源要求小型化、密集排列以提高单位面积上的光强、光亮度的设计尤其应注意用散热好的灯具外壳或专门通用设备、确保LED长期工作。

正向压降Vf结温Tj的关系 Vf（Tj2）=Vf（Tj1）+kΔTj

k=ΔVf/ΔTj：正向压降随结温变化的系数，通常取-2.0mV/℃. LED内部会形成自加热循环，如果不及时引导和消散LED的热量，LED的发光效率将不断降低色温

以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源之色温。

因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。

不同光源环境的相关色温度

光源

色温

北方晴空

8000-8500k

阴天 6500-7500k

夏日正午阳光 5500k

金属卤化物灯 4000-4600k

下午日光 4000k

冷色营光灯 4000-5000k

高压汞灯 3450-3750k

暖色营光灯 2500-3000k

卤素灯 3000k

钨丝灯 2700k

高压钠灯 1950-2250k

蜡烛光 2000k

光源色温不同，光色也不同：

色温在3300K以下，光色偏红给以温暖的感觉；有稳重的气氛，温暖的感觉；

色温在3000--6000K为中间，人在此色调下无特别明显的视觉心理效果，有爽快的感觉；故称为"中性"色温。

色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，

色温与亮度：

高色温光源照射下，亮度不高则给人有一种阴气的气氛；

低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。

光色的对比：

在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。

采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；

采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；

采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。NO.XY实测色温(K)计算色温(K)Δ色温(K)10.26750.2809146101400061020.28200.30019655900065530.30270.32077572700057240.31720.356260816300-21950.31370.33526622650012270.30230.311882687100116880.29160.29609310850081090.33520.360454005600-200100.32220.344661225800322110.35190.395046284800-172130.35990.402144364700-264显色性

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。

我们的眼睛看到的物体的颜色，在不同的照明条件下是不同的。比如说我们穿上蓝色衣服，在钠灯照射下会呈现出黑色。说明这种灯的显色性不好。这是因为钠灯发出的主要是黄色的光，当黄色的光照在蓝色衣服上时，而蓝色衣服只能反射蓝色光，却把钠灯发的黄色光全部吸收，所以蓝衣服在黄色的钠灯下就成了黑色。

正中午的太阳光是理想的白光，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多色光按一定比例混合而成的。照在物体上，能很“真实”地显示物体的颜色。光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度；光源的显色性是由显色指数来表明，它表示物体在光下颜色比基准光（太阳光）照明时颜色的偏离，能较全面反映光源的颜色特性。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色表现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。

光源显色的性能用显色指数（colorrenderingindex）来定量评定。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，显色指数在80~100，显著色性优良；显色指数低于50的，显色性差。各类光源的显色指数各不相同，如：高压钠灯显色指数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60~90。

目前，高显色性的白光LED（低色温暖白）平均显色指数（CRI）已经达到94．2，大大优于我们常用的荧光灯。

我们目前所常用的显色性比较好的LED（暖白）显色性在80~85之间。

但是对于光强比较高的冷白系列LED，