LED在使用过程中的辐射损失分析

在LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失，主要有三个方面：

1、芯片内部结构缺陷以及材料的吸收，光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失;

2、由于入射角大于全反射临界角而引出的全反射损失;

3、通过在芯片表面覆盖一层折射率相对较高的透明胶层有效减少光子在界面的损失，提高了取光率。

目前白光LED主要通过三种形式实现：

1、采用红、绿、蓝三色LED组合发光即多芯片白光LED;

2、采用蓝光LED芯片和$荧光粉，由蓝光和黄光两色互补得到白光或用蓝光LED芯片配合红色和绿色荧光粉，由芯片发出的蓝光、荧光粉发出的红光和绿光三色混合获得白光;

3、利用紫外LED芯片发出的近紫外激发三基色荧光粉得到白光。

目前应用广泛的是第二种方式，采用蓝光LED芯片和$荧光粉，互补得到白光。因此，此种芯片提高LED的流明效率，决定于蓝光芯片的初始光通量及光维持率。

而蓝光LED芯片的初始光通量是随着外延及衬底技术发展而提升的。光通维持率则光通过封装技术进行保持的，保持光通维持率的关键在于改善导电及散热内环境，这就涉及到LED封装的关键技术：低热阻封装工艺和高取光率封装结构与工艺。

就目前来讲，现有LED光效水平，由于输入电能的80%转化为热量，因此芯片散热热量十分关键。LED封装热阻主要包括材料内部热阻和界面热阻。散热基极的作用主要是吸收芯片产生的热量，并传导到热阻上，实现与外界的热交换;而减少界面和界面接触热阻，增强散热也是关键，因此芯片和散热基极的热界面材料选择十分重要，目前采用低温或共晶焊膏或银胶。德国量一照明使用的LED芯片内使用的导热胶是内掺纳米颗粒的导热胶，有效提高了界面传热，减少了界面热阻，加速了LED芯片的散热。