led發(fā)光效率極限

白光LED的發(fā)光基本原理是利用熒光材料將藍(lán)光轉(zhuǎn)換成幾種不同波長的光線，通過熒光材料的組合，這些光線組成了一個(gè)基本連續(xù)的光譜。因?yàn)椴⒎菄?yán)格的連續(xù)光譜（比如石英鹵素?zé)簦?，所以在?fù)現(xiàn)彩色的能力上面還有不小的欠缺，目前白光LED最高水平的顏色復(fù)現(xiàn)指數(shù)也只能做到90左右（石英鹵素?zé)羰?00）。也正因?yàn)檫@樣，白光LED的發(fā)光效率要高于普通的黑體輻射光源。對于黑體輻射的白光光源（5700K）最高的發(fā)光效率為200流明/瓦左右，而白光LED可以做到300流明/瓦以上。注意這里的瓦特功率并非指通過光源的電功率而是光源在可見光波段的輻射的功率。

現(xiàn)在高水平的白光LED在700毫安的電流驅(qū)動(dòng)下可以輸出0.8瓦特左右的可見光輻射，這個(gè)時(shí)候整個(gè)LED功率消耗為2瓦特左右，也就是40％左右的電能轉(zhuǎn)換成了光能。如果隨著技術(shù)的進(jìn)步，能夠把這個(gè)效率增加到60％，那么就可以得到1.2瓦特左右的光輻射，這大概相當(dāng)于一只700毫安的白光LED輸出達(dá)到360流明。如果把這個(gè)效率加倍，則可以達(dá)到480——500流明的輸出，大致相當(dāng)于一只30瓦特的石英鹵素?zé)簟?/p>

在照明領(lǐng)域中，一種新型光源的誕生，其壽命、光效是重要的質(zhì)量指標(biāo)，但它對各種顏色的顯色特性是照明光環(huán)境的另一重要質(zhì)量指標(biāo)。低壓鈉燈的2條黃色光譜線的理論發(fā)光效率可達(dá)450lm/W，實(shí)際光效超過200lm/W。但由于它的顯色特性差，最終被高壓鈉燈、金鹵燈所替代。

考察LED這一新型光源，在犧牲一些顯色性指數(shù)Ra的條件下與理想等能白光比較，白光LED的極限發(fā)光效率還會(huì)高一些，大約在200lm上下。對于一個(gè)實(shí)際應(yīng)用于照明領(lǐng)域中的白光LED，發(fā)光效率的目標(biāo)值設(shè)定在150～160lm/W是合理的。

除了照明應(yīng)用的白光LED外，各種光譜的LED的發(fā)光效率也可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。紅（643nm）、綠（535nm）、藍(lán)（460nm）的LED作為三基色，其極限發(fā)光效率值也可根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。