LED 是英文 light emitting diode （發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧樹脂密封，起到保護內部芯線的作用，所以 LED 的抗震性能好，發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光，LED的心臟是一個半導體的晶片。

發光二極管晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。

直管型LED燈的目標是取代辦公室等使用的直管型熒光燈。松下于2010年12月24日開始供貨首款支持日本燈泡工業會規格“JEL801：2010”的直管型LED燈系統。該LED燈系統支持剛剛標準化的L型燈口，與此前使用G13熒光燈燈口的原有直管型LED燈劃清了界限（圖1）。產品一推出就大受歡迎，據稱“訂單多得超出預期”（該公司）。

據松下電工介紹，符合JEL801：2010規格的燈系統，當前的目標是滿足陸續進入更新換代期的熒光燈系統的“LED化”需求。此次的直管型LED燈系統比熒光燈系統可降低約42％的功耗。但要滿足更新換代的需求，估計不只是要低功耗，還需要實現從燈下到墻面的照明都不遜色的性能。松下在產品供貨之際，公開了實現良好照明性能的開發要點等。

分散配置LED芯片

也稱為led發光芯片，是led燈的核心組件，也就是指的P-N結。其主要功能是：把電能轉化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。

原來的直管型LED燈一直存在多個LED發光點呈粒狀、光線刺眼、色斑和色差較明顯、射向側面方向（墻面等）的光線較弱而無法照亮整個房間等課題。這也是把熒光燈替換為LED燈時令用戶感到不適的原因。

此次采用了長條狀LED單元。在陶瓷基板上，面朝上等距離安裝藍色LED芯片，并以混合有熒光體的硅樹脂包覆（圖2）。以藍色LED芯片表面和側面方向發出的光線使熒光體發光，從而使整個LED單元發光。并用裝入玻璃管間的擴散膜消除了發光點的顆粒感。該擴散膜帶來的光損失僅為2％。

此前因是多個LED芯片的封裝并列，因此封裝間有不發光之處。另外，利用具備光擴散功能的樹脂管包覆還導致了10％的光損失。

藍色LED芯片的個數雖未公開，但安裝了多個通用形狀的小型芯片注1）。將發光的LED芯片細致地分散，可使得眩光不太耀眼。據負責LED單元開發的松下照明公司介紹，像這樣安裝多個小型芯片并封裝的LED模塊已經應用于LED燈泡開發之中。

注1：通用的小型藍色LED芯片單邊尺寸多為200μm～300μm。

圖1：支持L型燈口的照明燈系統（點擊圖片查看原圖）

松下電工已開始上市的直管型LED燈系統符合日本燈泡工業會的規格“JEL801：2010”。該燈由直管型LED燈、燈口、電源模塊和外殼等構成（a）。還做了防墜落等的改進（b）。

圖2：把LED安裝在陶瓷基板上（點擊圖片查看原圖）

直管型LED燈內部配置有多個長度為140mm的長條狀LED單元（a）。LED單元是在陶瓷基板上安裝多個藍色LED芯片，其周圍用混合有綠色和紅色熒光體材料的硅樹脂（圖中的熒光體層）加以封裝。據稱，與原來的安裝方法相比，可減輕眩光，且光的粒感較少。另外，LED單元的長度為推測值。（圖片：（b）以松下電工的資料為基礎制成）

“自然感”來自形狀和熒光體

混有熒光體的硅樹脂為向長邊方向延伸的半圓柱體形。藍色LED芯片的光線穿過熒光體的距離對LED芯片所在的位置依賴性變小（圖3）。加之，LED單元不僅表面，而且側面也會射出光線，因此安裝之后燈光也較容易照射到墻壁方向。

圖3：用半圓柱體形樹脂包覆以消除色斑（點擊圖片查看原圖）

硅樹脂以類似于半圓柱體的形狀包覆住藍色LED芯片。藍色LED芯片發出的光射到外部時通過該樹脂的光路長度幾乎相同，從而能夠抑制色斑的產生。（圖片基于松下電工的資料制成）

熒光，又作“螢光”，是指一種光致發光的冷發光現象。當某種常溫物質經某種波長的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能后進入激發態，并且立即退激發并發出比入射光的的波長長的出射光（通常波長在可見光波段）；而且一旦停止入射光，發光現象也隨之立即消失。具有這種性質的出射光就被稱之為熒光。在日常生活中，人們通常廣義地把各種微弱的光亮都稱為熒光，而不去仔細追究和區分其發光原理。

熒光體使用了綠色熒光體和紅色熒光體。平均演色性指數（Ra）為84，滿足Ra需達到80以上的JEL801：2010規格。Ra評價中不包含的紅色（R9）的演色性確保了30。其演色性達到了與目前主流的熒光燈同等的水平。

沿用熒光燈標準進行研發的思路，還體現在系統的電源電路和部件選擇等方面。比如，電源電路（AC-DC轉換器），雖然向LED燈恒定供應350mA的直流電流，但實際上電流中還存在一些高頻成分，開關頻率選定為50kHz～60kHz。

在部件選擇方面，系統的外殼部分和收納電源模塊的部分等可與使用熒光燈的系統通用。這是為了以部件通用化來抑制部材成本。