LED光通量

光通量F是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器材的功能好坏。F为LED向各个方向发光的能量之和，它与作业电流直接有关。跟着电流添加，LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明（lm）。
    LED向外辐射的功率——光通量与芯片资料、封装工艺水平及外加恒流源巨细有关。现在单色LED的光通量最大约1 lm，白光LED的F≈1.5~1.8 lm（小芯片），关于1mm×1mm的功率级芯片制成白光LED，其F=18 lm。
    2.4 发光功率和视觉灵敏度
    ① LED功率有内部功率（pn结邻近由电能转化成光能的功率）与外部功率（辐射到外部的功率）。前者仅仅用来剖析和点评芯片好坏的特性。
    LED光电最重要的特性是用辐射出光能量（发光量）与输入电能之比，即发光功率。
    ② 视觉灵敏度是运用照明与光度学中一些参量。人的视觉灵敏度在λ = 555nm处有一个最大值680 lm/w。若视觉灵敏度记为Kλ，则发光能量P与可见光通量F之间关系为 P=∫Pλdλ ； F=∫KλPλdλ
    ③ 发光功率——量子功率η=发射的光子数/pn结载流子数=（e/hcI）∫λPλdλ
    若输入能量为W=UI，则发光能量功率ηP=P/W
    若光子能量hc=ev,则η≈ηP ，则总光通F=（F/P）P=KηPW 式中K= F/P
    ④ 流明功率：LED的光通量F/外加耗电功率W=KηP
    它是点评具有外封装LED特性，LED的流明功率高指在相同外加电流下辐射可见光的能量较大，故也叫可见光发光功率。
 
    以下列出几种常见LED流明功率（可见光发光功率）：
    LED发光色彩 λp（nm） 资料可见光发光功率（lm/w） 外量子功率
    最高值 平均值
    红光 700660650 GaP:Zn-OGaAlAsGaAsP 2.40.270.38 120.50.5 1~30.30.2
    黄光 590 GaP:N-N 0.45 0.1
    绿光 555 GaP:N 4.2 0.7 0.015~0.15
    蓝光 465 GaN 10
    白光 谱带 GaN+YAG 小芯片1.6，大芯片18
     质量优秀的LED要求向外辐射的光能量大，向外宣布的光尽可能多，即外部功率要高。事实上，LED向外发光仅是内部发光的一部分，总的发光功率应为
     η=ηiηcηe ，式中ηi向为p、n结区少子注入功率，ηc为在势垒区少子与多子复合功率，ηe为外部出光（光取出功率）功率。
     因为LED资料折射率很高ηi≈3.6。当芯片宣布光在晶体资料与空气界面时（无环氧封装）若笔直入射，被空气反射，反射率为（n1-1）2/（n1+1）2=0.32，反射出的占32%，鉴于晶体自身对光有适当一部分的吸收，所以大大降低了外部出光功率。
     为了进一步进步外部出光功率ηe可采纳以下办法：① 用折射率较高的通明资料（环氧树脂n=1.55并不抱负）掩盖在芯片外表；② 把芯片晶体外表加工成半球形；  ③ 用Eg大的化合物半导体作衬底以削减晶体内光吸收。有人从前用n=2.4~2.6的低熔点玻璃[成分As-S(Se)-Br(I)]且热塑性大的作封帽，可使红外GaAs、GaAsP、GaAlAs的LED功率进步4~6倍。
    2.5发光亮度
     亮度是LED发光功能又一重要参数，具有很强方向性。其正法线方向的亮度BO=IO/A，指定某方向上发光体外表亮度等于发光体外表上单位投射面积在单位立体角内所辐射的光通量，单位为cd/m2 或Nit。
     若光源外表是抱负漫反射面，亮度BO与方向无关为常数。晴朗的蓝天和荧光灯的外表亮度约为7000Nit（尼特），从地上看太阳外表亮度约为14×108Nit。
     LED亮度与外加电流密度有关，一般的LED，JO（电流密度）添加BO(亮度)也近似增大。别的，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，ηc（复合功率）下降，BO减小。当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态。
    2.6寿数
     老化：LED发光亮度跟着长期作业而呈现光强或光亮度衰减现象。器材老化程度与外加恒流源的巨细有关，可描绘为Bt=BO e-t/τ，Bt为t时刻后的亮度，BO为初始亮度。
      一般把亮度降到Bt=1/2BO所阅历的时刻t称为二极管的寿数。测定t要花很长的时刻，一般以计算求得寿数。测量方法：给LED通以必定恒流源，点着103 ~104 小时后，先后测得BO ，Bt=1000~10000，代入Bt=BO e-t/τ求出τ；再把Bt=1/2BO代入，可求出寿数t。
      长期以来总以为LED寿数为106小时，这是指单个LED在IF=20mA下。跟着功率型LED开发使用，国外学者以为以LED的光衰减百分比数值作为寿数的根据。如LED的光衰减为本来35%，寿数＞6000h。