對LED的普遍的評價是高光效和長壽命

，很多廠家宣稱其產品光效高達90lm/W或更高，但這些數據隻是實驗室在測試初始階段LED仍處於冷態時所得最高數據。所謂5萬小時或10萬小時隻是早期對小功率單色LED的估算結果。

從LED的發光機理可以估算其理論光效。如所周知LED是利用載流子複合而發光的
，載流子複合時其勢能全部轉化為光能，單就這一過程而言其內量子效率為100%。但是載流子在介質中與晶格碰撞而損失的能量
、複合時載流子所攜帶的動能、以及為克服外電路電阻而消耗的電能均不可能轉化為光能。考慮到各種附加能耗、載流子複合的實際內量子效率不會超過90%。
                     

 流子複合時產生的光子有50%的幾率為外向輻射，這50%的(de)光(guang)子(zi)中(zhong)一(yi)部(bu)分(fen)與(yu)晶(jing)格(ge)碰(peng)撞(zhuang)並(bing)為(wei)晶(jing)格(ge)吸(xi)收(shou)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)。部(bu)分(fen)光(guang)子(zi)傳(chuan)輸(shu)時(shi)在(zai)不(bu)同(tong)介(jie)質(zhi)交(jiao)界(jie)麵(mian)處(chu)會(hui)反(fan)射(she)回(hui)原(yuan)介(jie)質(zhi)並(bing)被(bei)吸(xi)收(shou)，此(ci)外(wai)作(zuo)為(wei)輸(shu)出(chu)窗(chuang)的(de)外(wai)電(dian)極(ji)的(de)金(jin)屬(shu)網(wang)膜(mo)或(huo)透(tou)明(ming)導(dao)電(dian)膜(mo)也(ye)將(jiang)使(shi)部(bu)分(fen)光(guang)子(zi)反(fan)射(she)並(bing)被(bei)吸(xi)收(shou)，這(zhe)些(xie)過(guo)程(cheng)都(dou)會(hui)降(jiang)低(di)LED的量子提取率
，設這部分光子的量子提取率為80%。
　
載流子複合時產生的光子中有50%dejilvweineixiangfushe
，zhebufenguangzizaidaodajianzuofanshejingdedicengdaodianmoshijiangbufenfanshezhuanhuaweiwaixiangshuchuguang，ranercibufenguangzizaixiangneihuoxiangwaichuanshuguochengzhongjiangyujinggepengzhuangbingbeibufenxishou，erzaijingguobutongjiezhijiaojiemianshiyejiangbufenfanshehuozheshehuiyuanjiezhizuizhongbeixishou。jidifanshejingdefanshexiaolvheshangshuguochengdexianzhiershideneixiangfushedeguangzizhuanhuaweishuchuguangdeliangzitiqulvbuhuichaoguo40%。

根據以上分析可以估算出LED總的電光轉換效率約為54%，這是非常理想的情況下的估計結果。製造工藝中的任何疏漏、材料上的任何缺陷均將造成其能量轉換效率的下降。與可見光轉換效率不足5%的白熾燈相比
，甚至與當前轉換效率最高的高壓鈉燈、陶瓷金鹵燈相比(電光轉換效率約為30%)也是非常高的，這正是LED有十分誘人前景的原因所在。

眾所周知，將1W能量全部轉化為555nm波長的黃光時產生的光通量可達683lm/W(683lm/W即光功當量)，若全部轉換為白光則約為360lm/W。如本文前麵的估計，在十分理想情況下發555nm黃光的LED最高可能達到約300lm/W的最高光效，目前上述估計還遠未實現。目前所報導的LED的最高光效實際隻達到這一理想值的一半，而實際上還不足其1/4，這也正是人們論為LED尚有巨大潛力可挖
、對之寄以厚望的原因所在。

提高LED發光效率的關鍵在於提高量子提取率，亦即盡可能減少光子的內部吸收，這就是LED向超薄型發展的原因。目前最高光效的超薄型(厚度數十納米)GaN LED、其下導電膜采用了高反光鏡膜、並將輸出窗內表麵製成粗糙構造、以減少光子的內向反射

，然而即使如此目前報導的最高光效不過150lm/W。[3]

以上分析的是對單色光LED的進行的
，將單色光轉化為白光還須再經過一次量子轉換
，目前大都采用發射光譜的中心波長約470nm的藍光LED來激發輻射光譜中心波長為560nm的寬帶黃光熒光粉
，從而製成藍黃光混合的白光LED，但是這將使LED的光效近一步降低。其光子效率可以估算如下：[page]

如果保留LED輻射中的約20%藍光輸出，用剩餘的80%的藍光激發黃光熒光粉
，在最佳情況下這80%的藍光中約有20%以上的光子將為熒光粉吸收，其餘80%下轉移為以560nm為中心波長的寬帶黃光輻射，這一過程平均產生16.1%的量子能量損失。結合前麵的數據可以估計白光LED的總能效不會超過40%，換算為白光時白光LED的總光效最多不過150lm/W。如果沒有其他突破，這是當前白光LED可能達到最高光效，這一光效與當前最高光效的光源如HID燈中的高壓鈉燈或陶瓷金鹵燈相比還高一些。但是目前實際達到的光效尚未及此一半。

我們曾對此進行了實驗研究，我們利用某公司生產的1W高亮度藍光LED，其光譜的中心輻射波長為470nm見Fig.3
，去除外封裝後分別塗敷不同厚度的輻射的中心波長為560nm的黃光熒光粉塗層
，經處理後測量其發射光譜。從二十餘種不同厚度的樣品中選擇了四種典型情況，其結果見Fig.4 a,b,c,d及附表。最佳情況下(Fig.4 c)的光通輸出為38lm(初始冷態約50lm)，顯色指數為78。

某著名跨國公司技術人員介紹他們的1W白光LED的初始光效達到了70lm/W，正常運轉時因p-n結溫度上升，光效降為50lm/W。

                 
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2007