led发光效率
LED的发光效率
LED的发光效率LED的发光效率一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率及组件的取出效率的乘积。
所谓组件的内部量子效率其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性，如组件材料的能带、缺陷、杂质、组件的垒晶组成及结构等柏关。
而组件的取出效率指的则是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后实际上在组件外部可测量到的光子数目。
因此，相关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差、组件结构的散射特性等。
而组件的内部量子效率及组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。
早期组件发展集中在提升其内部量子效率，方法主要是利用提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED的发光效率，可获得约70 010左右的理论内部量子效率。
但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论的极限，在这样的状况下，光靠提升组件的内部量子效率是不可能提升组件的总光量的，因此提升组件的取出效率便成为重要的课题。
目前用于提升组件取出效率的方法，主要可以分为下列两个方向。
1)晶粒外型的改变-TIP结构传统LED晶粒的制作为标准的矩形外观，因为一般半导体材料折射系数与封装环氧树脂的折射系数差异大，使交界面全反射临界角小，而矩形的四个截面互相平行，光子在交界面离开半导体的概率变小，让光子只能在内部全反射直到被吸收殆尽，使光转成热的形式，造成发光效果木佳。
因此，改变LED形状是一个有效提升发光效率的方法。
HP公司所研发的TIP( Truncated Inverted Pyramid)型晶粒结构，四个截面将不再互相平行，光就可有效地被引出来，外部量子效率则大幅提升至55%，发光效率高达100 Im/W。
然而HP的TIP LED只适用在易于加工的四元红光LED上，对于使用硬度极高的蓝宝石基板的GaN系列LED而言有相当的困难。
2001年年初，Cree公司用同样的结构概念，利用SiC基板的优势，也成功将GaN、SiC LED同样做成具有斜面的LED，并将外部量子效率大幅提升至32 010；然而SiC基板比蓝宝石贵很多，因此目前在这一技术上，尚无进一步的进展。
led极限发光效率
led极限发光效率【原创实用版】目录1.引言2.LED 的概述3.LED 的发光效率4.LED 极限发光效率的测量方法5.提高 LED 极限发光效率的途径6.结论正文【引言】LED，即发光二极管，是一种能够将电能直接转化为光能的半导体器件。
随着科技的进步和社会的发展，LED 在我国的应用范围越来越广泛，如照明、显示、交通信号等领域。
而 LED 的极限发光效率，作为衡量其性能的重要指标，一直备受业界关注。
本文将对 LED 极限发光效率进行详细介绍，并探讨如何提高其极限发光效率。
【LED 的概述】LED 是一种固态半导体照明器件，具有低能耗、高光效、长寿命、环保等优点。
根据其发光原理，LED 可以分为有机 LED（OLED）和无机 LED。
无机 LED 根据材料又可以分为蓝宝石基 LED、硅基 LED、氮化镓基 LED 等。
【LED 的发光效率】LED 的发光效率，指的是 LED 器件在某一特定电压、电流条件下，所发出的光通量与消耗的电能之比。
发光效率是衡量 LED 性能的重要指标，直接影响到 LED 的应用范围和市场竞争力。
【LED 极限发光效率的测量方法】LED 极限发光效率的测量方法通常采用辐射度测量法。
具体步骤为：首先，在暗室内，将 LED 器件安装在特殊的测试夹具上，并连接到测试电源；然后，通过辐射度计测量 LED 发出的光通量；最后，根据测量到的光通量和消耗的电能，计算出 LED 的极限发光效率。
【提高 LED 极限发光效率的途径】提高 LED 极限发光效率的途径有很多，主要包括以下几点：1.优化 LED 结构设计，提高光取出效率。
2.提高 LED 材料的质量，尤其是发光层的质量。
3.优化 LED 制造工艺，提高器件的均匀性。
4.采用合适的驱动电路，提高电能转化为光能的效率。
5.降低 LED 工作温度，减少热损失。
【结论】LED 极限发光效率是衡量其性能的重要指标，提高极限发光效率有助于扩大 LED 的应用范围和提高市场竞争力。
LED光源有什么特点
LED光源有什么特点？
1）发光效率高：LED的发光效率是一般白炽灯发光效率的3倍左右。
2）耗电量少：LED电能利用率高达80%以上。
3）可靠性高、使用寿命长：LED没有玻璃、钨丝等易损部件，可承受高强度机械冲击和振动，不易破碎，故障率极低。
4）安全性好，属于绿色照明光源：LED发热量低、无热辐射，可以安全触摸；光色柔和、无眩光、不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。
5）环保：LED为全固体发光体，耐振、耐冲击，不易破碎，废弃物可回收，没有污染。
6）单色性好、色彩鲜艳丰富：LED有多种颜色，光源体积小，可以随意组合，还可以控制发光强度和调整发光方式，实现光与艺术的完美结合。
7）响应时间短：LED的响应时间只有60ns，特别适合用于汽车灯具的光源。
由于LED反应速度快，故可在高频下工作。
8）平面发光，方向性强：LED光源的视角度≤180°。
设计时与使用时一定要注意。
白光LED灯具与传统灯具在室内照明领域竞争时，面临的最大问题还是初次购买成本太高。
目前市面上的LED灯具还不能达到普通灯泡所具有的亮度，在室内照明的应用主要集中在商业照明领域，基本以背景照明和局部照明等装饰性照明为主。
随着大功率、高光效、高显色性的白光LED照明灯具的研发和逐步投产，使其照度不断提高而成本不断降低，LED室内照明进入千家万户是一个必然的发展趋势。
LED室外照明近几年发展也比较快，如道路和隧道照明、建筑物外观照明，以及各种夜晚景观亮化工程。
LED灯五种效率参数解读
LED五种效率参数解读相对LED的功率和寿命两个概念，效率的概念显得相对复杂。
首先，一般的效率有3个，加上平时混淆的就有5个概念(详见表1)，再加上灯具由结构产生的光转换效率共有6个概念，总共可以分五类。
在表中，我们给出了其中的四类：首先，对于单颗灯珠，分别有两个效率的概念：1、灯珠发光效率，即每输入1W的电能，能够发多少光，这个效率是衡量单颗灯珠发光效率的指标，而不是衡量整灯发光效率的指标，所以单体灯珠的发光效率只是决定整灯发光效率的基础，而不等于整灯发光效率；2、灯珠转换效率，指每输入1W的电能，有多少电能被用来发光。
发光效率一般用得比较多，转换效率通常用来评估芯片的发展水平。
其次，在应用环境下的灯珠效率一般不太用到，不过一般用来评估一批次灯珠的质量，就是在不考虑驱动的情况下，灯珠直接在灯板上消耗的功率和灯板发光总量的比值。
这样算出来的流明瓦数可以反映一批灯珠的平均发光效率，从而确定一批次灯珠的质量。
另外，驱动的效率可能熟悉的人比较多，就是输入驱动的功率和驱动输出的功率之比就是驱动的转化效率。
最后一个是大家关心的重点，即整灯发光效率。
这个公式很简单，就是灯具的发光总量和输入总功率的比值。
对于由于灯具结构产生的光转换效率可能特殊一点，灯具结构的光转换率 =整灯发出的光总量/灯板发出的光总量，其定义是：在灯板上发出的光和最后由整灯发出的光的比值，这其中至少要差一个由于扩光板或透光板对光衰减。
在常见的宣传中，经常有人把整灯的发光效率和单颗灯珠的发光效率相混淆。
对于它们之间的关系，我们可以粗略认为：整灯的发光效率 = 应用环境下灯珠的发光效率 -驱动的转换效率 -结构的光转化效率。
在这个关系式中，我们可以看出，整灯的发光效率应该小于灯珠的发光效率，除了上文说到的驱动转换效率带来的影响，还有一个经常为大家忽视的问题，就是灯具结构的影响。
灯具结构的影响不仅仅是指扩散板带来的影响，特别是对于侧发光类型的灯具，其光转换效率显得非常的低，可以说是制约侧发光类型灯具的一个瓶颈。
LED导光板的发光效率
LED导光板的发光效率
（1）内部效率和外部效率
发光效率是光通量与电功率之比。
LED的效率有内部效率（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）之分，内部效率只是用来分析和评价芯片优劣的特性。
LED最重要的特性是辐射出光能量（发光量）与输入电能之比，即发光效率。
发光效率代表了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
（2）流明效率
流明效率是评价具有外封装的LED特性的主要参数。
LED的流明效率高是指在同样外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫做可见光发光效率。
表1-1列出了几种常见LED 的流明效率（可见光发光效率）。
表1-1 常见LED的流明效率
LED的发光颜色λt/nm 材料流明效率（1m/W）
外量子效率
最大值平均值
红光700
660
650
GaP：Zn-0
GaAIAs
GaAsP
2.4
0.27
0.38
12%
0.5%
0.5%
1%~3%
0.3%
0.2%
黄光590 GaP：N-N 0.45 0.10% 0
绿光555 GaP：N 4.2 0.70% 0.015%-0.15% 蓝光465 GaP 0 10% 0
白光谱带GaN+YAG 小芯片为1.6，打芯片为18 0 0
随着白光LED芯片发光效率的不断提升，80lm/W以上的白光芯片已成为市场主流，而
实验室中更可做出150lm/W以上的芯片。
这些令人振奋的消息与事实，已使LED与传统金
属钠灯的性价比相接近，并有凌驾于传统金属钠灯之上的趋势。
LED灯珠参数介绍
LED灯珠参数介绍LED（Light Emitting Diode）是一种半导体器件，能够将电能直接转化为光能。
LED灯珠是LED照明产品的核心组成部分，其参数决定了LED灯珠的性能和应用范围。
下面将介绍LED灯珠的常见参数。
1.亮度：LED灯珠的亮度是衡量其辐射光强度的指标，单位为流明（lm）。
亮度决定了LED灯珠的照明效果，一般来说，亮度越高，LED灯的照明效果越好。
2.发光效率：发光效率是指LED灯珠所辐射出来的光能与输入的电能之间的转换效率，一般以光通量（lm/W）来衡量。
发光效率高的LED灯珠能够在相同输入电能的情况下达到更高的亮度。
3.色温：色温是指LED灯珠发出的光的颜色，一般用单位为开尔文（K）的绝对温度来表示。
常见的LED灯珠有暖白光（2700K-3500K）、自然白光（4000K-4500K）、冷白光（5000K-6500K）等不同色温，应用于不同场景和需求。
4.色彩指数：色彩指数是描述光源对物体颜色还原能力的一个指标，用Ra来表示。
Ra越高，光源对物体颜色还原的能力越好，颜色更真实。
常见的LED灯珠色彩指数一般在80以上，达到或接近自然光的还原效果。
5.功率：功率是LED灯珠工作时的电能消耗，单位为瓦特（W）。
功率的大小直接影响到LED灯珠的亮度和发光效率，通常情况下，功率越大，亮度越高。
6.工作电流：工作电流是指LED灯珠正常工作时所需要的电流，单位为安培（A）。
工作电流的大小会影响到LED灯珠的亮度和寿命，过高或过低的电流都会影响到其正常工作。
7.寿命：寿命是指LED灯珠在正常工作状态下可以工作的时间。
LED 灯珠寿命的衡量标准是指其亮度降低到初始值的70%所需要的时间，一般来说，寿命较长的LED灯珠能够在相同亮度下使用更久。
8.耐压：耐压是指LED灯珠能够承受的最大电压。
耐压的大小直接影响LED灯珠在实际应用中的可靠性和稳定性。
9.光束角：光束角是指LED灯珠发出的光的辐射范围。
LED常用性能参数
LED常用性能参数LED（Light-Emitting Diode）是一种半导体发光器件，具有功耗低、寿命长、亮度高等优点，在照明、显示、通信等领域有广泛的应用。
LED的常用性能参数包括亮度、发光效率、色温、颜色温度、色彩指数和寿命等。
1. 亮度：LED的亮度是指LED发出的光线的强度，单位为流明（lm）。
亮度是衡量LED的发光效果的重要参数。
一般来说，亮度越高，LED的发光效果越好。
在照明应用中，需要选择亮度适中的LED来达到所需的照明效果。
2. 发光效率：发光效率是指LED芯片将输入的电能转化为光能的效率，一般用光通量（lm）与消耗的功率（W）的比值来表示，单位为lm/W。
发光效率越高，LED的能耗越低，对于节能环保型的照明产品来说是非常重要的参数。
3.色温：色温是指光源的颜色相对于黑体辐射源的热力学温度。
常见的色温包括冷白光（5000K以上）、自然白光（4000-5000K）和暖白光（3000-4000K）等几种。
不同的场景和需求需要选择适合的色温，以达到舒适的照明效果。
4.颜色温度：颜色温度是指LED发出的光线的色彩，常用单位是开尔文（K）。
颜色温度越高，光线越偏白，越低则趋近于黄色。
例如，冷白光的色温为6000-6500K，暖白光的色温为2700-3500K。
在家居照明中，常用的颜色温度是3000-4000K，这样可营造出温馨舒适的氛围。
5. 色彩指数：色彩指数（Color Rendering Index，CRI）是评价光源还原被照物体真实颜色能力的参数，通常用Ra数值来表示。
Ra数值越高，光源还原颜色的能力越好。
自然光的CRI为100，一般要求正常照明的光源CRI不低于80，以确保照明效果良好。
除了以上几个常用的性能参数外，还有一些其他的性能参数也需要考虑，例如LED的色坐标、波长范围、耐电压、发光角度等。
这些参数的选择和匹配会影响到LED的应用效果和性能。
需要注意的是，不同品牌、型号的LED产品在各项性能参数上可能会有差异，因此在选择LED产品时需要根据实际需求和要求进行综合考虑，并选择合适的品牌和规格。
提高发光效率的方法
提高发光效率的方法发光效率是指LED灯具中电能转化为光能的比例。
提高发光效率可以减少LED灯具的能耗，延长使用寿命，降低热量和成本。
以下是一些提高发光效率的方法：1.选择高效的LED芯片LED芯片是LED灯具最重要的组成部分之一。
选择高效的LED芯片可以提高发光效率。
在选择LED芯片时，应考虑其亮度、色温、色彩还原度等因素。
2.优化散热设计散热是影响LED灯具寿命和稳定性的关键因素之一。
优化散热设计可以减少灯具内部温度，降低功耗和成本。
常见的散热方式包括风扇散热、铝制散热器和液冷系统等。
3.控制电流和电压控制电流和电压可以有效地提高LED灯具的发光效率。
在设计或使用LED驱动器时，应根据需要控制恰当的电流和电压，以避免过载或欠载现象。
4.优化光学设计优化光学设计可以使得 LED 灯具更加均匀地分布光线，从而提高发光效率。
常见的光学设计包括反射器、透镜和光学纤维等。
5.使用高质量的组件使用高质量的组件可以提高LED灯具的可靠性和稳定性，从而提高发光效率。
在选择LED灯具时，应选择有信誉的品牌和厂家，并检查其产品质量认证。
6.减少损耗减少损耗是提高LED灯具发光效率的关键因素之一。
在使用 LED 灯具时，应避免过度照明或不必要的照明，以减少能源浪费和损耗。
7.降低温度降低温度可以有效地提高LED灯具的发光效率。
在使用 LED 灯具时，应尽可能保持室内温度适宜，并避免过度照明或不必要的照明。
总之，提高 LED 灯具发光效率是一个复杂而系统性的工程。
需要从多个方面入手，如芯片、散热、电流、电压、组件等方面进行优化和改进。
通过不断地优化和改进，可以大大提高 LED 灯具发光效率并降低成本。
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目前LED的发光效率仍较低，从而引起结温升高，寿命降低。
为了降低结温以提高寿命，散热问题则极为关键。
LED的散热设计必须从芯片开始一直到整个散热器，每一个环节都要高度重视。
忽视任何一个环节设计都会引起严重的散热问题。
过去的LED路灯在长期工作中的大量失效，一半是散热设计欠缺引起，另一半是电源失效所引起。
所以对散热的设计必须给予充分的重视。
那么，LED散热器市场如何发展呢?未来LED散热产品技术趋势如何?后面一一解析。
LED灯只有在良好的散热设计下，产品才能兼顾稳定的发光效率及品质，进而减少热衰竭及提升产品与周边元件的寿命。
目前，受到当前led芯片技术限制，LED发光效率低，大部分的能量全部转化成热能。
热量的极具使芯片温度上升会引起LED光通量下降，效率变差，加速芯片老化使其寿命减短等一系列问题，LED芯片的散热问题已经成为大功率led技术在照明工程应用的瓶颈。
为满足大功率电子设备以及LED等光电器件高集成度、高热流密度的要求，必须设计相应的散热方案，将LED等光电器件所散发的热量即时转移。
而针对不同的热流密度及结构需求，采用先进鳍片散热技术或热管散热技术等将可有效地将LED所产生的热量转移，从而保障LED等光电器件的正常运作。