led发光效率的影响因素有哪些_led发光效率一般是多少

　　发光效率概述

　　发光效率是一个光源的参数，它是光通量与功率的比值。根据情况不同，此功率可以指光源输出的辐射通量，或者是提供光源的能（可以是电能，化学能等）。发光效率中的功率通常要根据情境而定，但在很多情况下都指代不明。

　　发光效率的换算

　　λ0、λi各为发射及激发光的波长。由于斯托克斯位移，常有ηq≥ηp的关系。

　　发光效率还可分为外部效率及内部效率；外部效率只考虑输出的光能与投向发光体的光能或电能之比，而且是吸收的能量转化为光能的纯转化效率。输入光由于反射和再吸收受到损失，因此，外部效率总是小于（或接近于）内部效率，后者才是反映能量转换过程的真实参数。

　　日光灯的发光效率

　　发光效率的大小反映发光体内部能量激发、能量传递、复合发光以及无辐射复合过程的总效果，它与发光体的成分、发光中心的种类及浓度、共激活剂的选择、有害杂质（猝灭中心）的控制以及发光晶体的完整性，甚至与具体的工艺过程有关。

　　下表列出几类实用发光体光度效率的参考值：

　　什么是LED发光效率

　　LED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与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相关。而组件的取出效率则指的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，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，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及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与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高其内部量子效率，主要方法是通过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，从而可获得70%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上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。目前的方法主要是：晶粒外型的改变--TIP结构，表面粗化技术。

　　led发光效率一般多少

　　LED的光效=LED的光通量（即流明值）除以（正常电流驱动下的电压值和电流的乘积）

　　比如：3528贴片规格 20mA 驱动时的电压为3.1V，光通量 8.5lm 那么它的光效就是：8.5/（3.1*0.02）=137 lm/W

　　led发光效率的影响因素有哪些

　　目前，市场上功率型LED高流明效率一般产品规格大约处在50lm/W左右，还达不到家庭日常照明的要求。因此，要使功率型白光LED真正进入照明领域，实现家庭日常照明，需要解决的问题很多，其中重要的就是发光效率。尽管能够影响白光LED发光效率的因素有很多种，不过以下几种因素值得大家注意：

　　1、萤光粉激发光谱的宽窄也会影响出光的光效。

　　2、颗粒度比较大的萤光粉会直接降低发光强度，也成为了不少萤光粉厂的致命伤。

　　3、能直接影响白光LED的寿命是萤光粉的抗衰老性，其次是环氧树脂的抗衰老性。

　　4、LED的基板载片区或反射杯引线框架（支架）的反射效率的好坏，也是影响发光强度的关键因素。

　　提高LED的发光效率的六种技术

　　1、透明衬底技术InGaAlP

　　LED通常是在GaAs衬底上外延生长InGaAlP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAlP相比，GaAs材料具有小得多的禁带宽度，因此，当短波长的光从发光区与窗口表面射入GaAs衬底时，将被悉数吸收，成为器件出光效率不高的主要原因。在衬底与限制层之间生长一个布喇格反射区，能将垂直射向衬底的光反射回发光区或窗口，部分改善了器件的出光特性。一个更为有效的方法是先去除GaAs衬底，代之于全透明的GaP晶体。由于芯片内除去了衬底吸收区，使量子效率从4%提升到了25-30%。为进一步减小电极区的吸收，有人将这种透明衬底型的InGaAlP器件制作成截角倒锥体的外形，使量子效率有了更大的提高。

　　2、金属膜反射技术

　　透明衬底制程首先起源于美国的HP、Lumileds等公司，金属膜反射法主要有日本、***厂商进行了大量的研究与发展。这种制程不但回避了透明衬底专利，而且，更利于规模生产。其效果可以说与透明衬底法具有异曲同工之妙。该制程通常谓之MB制程，首先去除GaAs衬底，然后在其表面与Si基底表面同时蒸镀Al质金属膜，然后在一定的温度与压力下熔接在一起。如此，从发光层照射到基板的光线被Al质金属膜层反射至芯片表面，从而使器件的发光效率提高2.5倍以上。

　　3、表面微结构技术

　　表面微结构制程是提高器件出光效率的又一个有效技术，该技术的基本要点是在芯片表面刻蚀大量尺寸为光波长量级的小结构，每个结构呈截角四面体状，如此不但扩展了出光面积，而且改变了光在芯片表面处的折射方向，从而使透光效率明显提高。测量指出，对于窗口层厚度为20μm的器件，出光效率可增长30%。当窗口层厚度减至10μm时，出光效率将有60%的改进。对于585-625nm波长的LED器件，制作纹理结构后，发光效率可达30lm/w，其值已接近透明衬底器件的水平。

　　4、倒装芯片技术

　　通过MOCVD技术在兰宝石衬底上生长GaN基LED结构层，由P/N结发光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳，为获得良好的电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通常要同时兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什么情况下，金属薄膜的存在，总会使透光性能变差。此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。采用GaNLED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。

　　5、芯片键合技术

　　光电子器件对所需要的材料在性能上有一定的要求，通常都需要有大的带宽差和在材料的折射指数上要有很大的变化。不幸的是，一般没有天然的这种材料。用同质外延生长技术一般都不能形成所需要的带宽差和折射指数差，而用通常的异质外延技术，如在硅片上外延GaAs和InP等，不仅成本较高，而且结合接口的位错密度也非常高，很难形成高质量的光电子集成器件。由于低温键合技术可以大大减少不同材料之间的热失配问题，减少应力和位错，因此能形成高质量的器件。随着对键合机理的逐渐认识和键合制程技术的逐渐成熟，多种不同材料的芯片之间已经能够实现互相键合，从而可能形成一些特殊用途的材料和器件。如在硅片上形成硅化物层再进行键合就可以形成一种新的结构。由于硅化物的电导率很高，因此可以代替双极型器件中的隐埋层，从而减小RC常数。

　　6、激光剥离技术（LLO）

　　激光剥离技术（LLO）是利用激光能量分解GaN/蓝宝石接口处的GaN缓冲层，从而实现LED外延片从蓝宝石衬底分离。技术优点是外延片转移到高热导率的热沉上，能够改善大尺寸芯片中电流扩展。n面为出光面：发光面积增大，电极挡光小，便于制备微结构，并且减少刻蚀、磨片、划片。更重要的是蓝宝石衬底可以重复运用。