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LED照明灯具要全面取代目前普遍使用的白炽灯、荧光灯、气体放电灯，照明工程尚有一些技术上的难题需研究解决。
①发光效率问题。提高LED的发光效率***主要的方法是改进半导体发光材料与LED芯片的结构和制造工艺。由于这部分工作需要扎实的理论研究基础和先进的半导体工艺设备，因此开展这方面研究工作需加大人力和物力的投入。
②高功率问题。对于照明，单个LED芯片输出的光通量必须足够大，而欲加大LED的光通量，首先必须注入足够的电功率。但LED芯片的温升不能过高，否则各项性能特别是使用寿命会受到很大的影响。显然，设计较大输入功率的LED器件和灯具，除需用面积较大的芯片外，还必须有良好的散热结构。现在国外一些******公司已设计研制了一些特殊的LED器件结构，并已获得了较好的效果。
③由于通常的LED发出的光相对集中于一个较小的立体角范围内，因此一般灯具中的反射器就不再是必要的光学组件，而往往用透镜作为准直光学组件。例如，用凸透镜或菲涅耳透镜产生平行光東，然后用枕形透镜、楔形棱镜等使光束重新扩散、偏折，产生满足各种照明灯标准要求的光分布。这就要求对LED器件及灯具进行独特的二次光学系统设计。
④由于LED照明光源需由多个LED芯片组成，因此其参数的离散性也是一个技术问题。除了通过预选、分类尽量保证一致性以外，还必须设计合理的灯具结构(包括LED的排列和位置布局)和合适的驱动电路，防止偶尔产生的能量集中而烧毁部分LED。
⑤由于多个LED组成一只照明灯具时免不了对LED进行并联、串联，而照明工程在使用过程中只要有一个LED短路或开路，就会导致整小片或整条LED熄灭，影响照明效果，因此，必须研究简单而廉价的保护电路，将这种不良影响降至低限度。
⑥鉴于LED对散热条件的要求较高，如果LED芯片的结温超过标准限定值，将导致不可恢复性的光强衰减。因此，除使用时要有足够的散热措施外，还必须有合理的电路设计和电路布局，尽量使LED保持良好的工作状态，充分发挥它长寿命的优点。
