Analisi di i percorsi tecnichi principali per i LED bianchi per l'illuminazione
Tipi di LED bianchi: I percorsi tecnichi principali per i LED bianchi per l'illuminazione sò: 1 LED blu + tippu fosforu; tippu LED 2RGB; 3 LED ultraviolet + tippu fosforu
1. U chip Blue-LED + u tipu di fosforu giallu-verde include un derivatu di fosforu multicolore
A capa di fosforu giallu-verde assorbe una parte di a luce blu di u chip LED per generà fotoluminescenza, è l'altra parte di a luce blu da u chip LED trasmette a capa di fosforu è cunverge cù a luce gialla-verde emessa da u fosforu à diversi punti in u spaziu, è a luce rossa, verde è blu si mischia per furmà luce bianca; In questu modu, u più altu valore teoricu di l'efficienza di cunversione di fotoluminescenza di una di l'efficienze quantum esterne ùn serà micca più di 75%; è a tarifa d'estrazione di a luminescenza di chip pò ghjunghje solu à circa 70%, cusì in teoria, a luce blu hè bianca. L'efficienza luminosa LED ùn supererà micca 340 Lm / W, CREE hà righjuntu 303Lm / W in l'anni precedenti, è vale a pena celebrà se i risultati di a prova sò precisi.
2, Rossu, verde è blu trè combinazione di culori primari RGB LED tipu cumpresi RGBW-LED, etc.
R-LED (rossu) + G-LED (verde) + B- LED (blu) I trè LED sò cumminati, è a luce rossa, verde è blu di i trè culori primari sò direttamente mischiati in u spaziu per furmà u lume biancu. In ordine di pruducia high-efficacy luce bianca in stu modu, prima di tuttu, LEDs di parechji culori, soprattuttu LED verde, deve esse fonti di luce high-efficienza, chì hè circa 69% visibile da "energia luce bianca". l'efficacità di i LED blu è rossi hè stata assai alta, è l'efficienza quantum internu hè più di 90% è 95%, rispettivamente, ma l'efficienza quantum interna di LED verdi hè luntanu. U fenomenu chì tali luce verde LED basata in GaN ùn hè micca efficace hè chjamatu "lacuna di luce verde". U mutivu principale hè chì u LED verde ùn hà micca truvatu u so propiu materiale epitaxial. I materiali di a serie di nitruru di fosforu-arsenicu esistenti anu una bassa efficienza in a gamma di spettru giallu-verde, è u materiale epitaxial di luce rossa o blu hè utilizatu per fà u LED verde. À e cundizioni di densità di corrente più bassu, i LED verdi anu una efficacità luminosa più altu ch'è a luce verde blu + fosforu per via di nisuna perdita di cunversione di fosforu. Hè infurmatu chì l'efficienza luminosa righjunghji 291 Lm / W à 1 mA.However, l'effettu luminosu di a luce verde causata da l'effettu Droop hè assai ridutta à una grande corrente, è quandu a densità di corrente hè aumentata, l'effettu di a luce hè abbassatu rapidamente. À una corrente di 350 mA, l'efficienza luminosa hè 108 Lm / W, è sottu a cundizione di 1 A, l'efficienza luminosa scende à 66 Lm / W.
Per i fosfuri di u Gruppu III, l'emissione di luce à a banda verde diventa una barrera fundamentale per u sistema di materiale. U cambiamentu di a cumpusizioni di AlInGaP fa brilla in verde invece di rossu, aranciu o giallu-causendu un confinamentu di u trasportatore insufficiente per via di a gap energetica relativamente bassa di u sistema materiale, eliminendu a recombinazione radiativa efficace.
In cuntrastu, i nitruri di u Gruppu III sò più difficiuli di ottene, ma a difficultà ùn hè micca insurmountable. Cù stu sistema, dui fattori chì causanu a diminuzione di l'efficienza per l'estensione di a luce in a banda verde sò: l'efficienza quantum esterna è a degradazione di l'efficienza elettrica. A diminuzione di l'efficienza quantistica esterna risulta da u fattu chì u LED verde hà un altu voltage in avanti di GaN, chì face chì a tarifa di cunversione di energia diminuisce. U sicondu svantaghju hè chì u LED verde diminuisce cum'è a densità di corrente d'iniezione aumenta, chì hè intrappulata da l'effettu droop. L'effettu Droop appare ancu in i LED blu, ma hè ancu più impurtante in i LED verdi, risultatu in currenti operativi più bassi. Tuttavia, ci sò parechje raghjone per a causa di l'effettu droop, micca solu u compostu Auger, ma ancu u misplacement, overflow carrier o leakage elettroni. L'ultime hè rinfurzata da un campu elettricu internu d'alta tensione.
Dunque, a manera di migliurà l'efficacità luminosa di i LED verdi: da una banda, cumu riduce l'effettu di Droop sottu à e cundizioni di materiale epitaxial esistenti per rinfurzà l'efficienza luminosa; u sicondu aspettu, a cunversione di fotoluminescenza di u LED blu più u fosforu verde emette luce verde, U metudu pò ottene una luce verde d'alta efficienza, è teoricamente pò ottene più altu ch'è l'effettu di luce bianca attuale, chì appartene à a luce verde non-spontaneous, è a purità di u culore causata da l'allargamentu spettrale diminuisce, chì hè sfavore per a visualizazione, ma per l'ordinariu Ùn ci hè micca prublema cù l'illuminazione. L'effettu di luce verde ottenuta da stu metudu hà una pussibilità di più di 340 Lm / W, ma ùn hè ancu più di 340 Lm / W dopu à cumminà a luce bianca. Terzu, cuntinuà a ricerca è truvà u so propiu materiale epitaxial, solu In questu modu, ci hè una speranza chì per ottene più luce verde di 340 Lm / w, a luce bianca cumminata da u rossu, verde è blu trè LED di culore primariu pò esse più altu ch'è u limitu di efficienza luminosa di u tipu di chip blu LED biancu 340 Lm / W.
3.UV LED chip + trè luce di fosforu di culore primariu
U principale difettu inherente di i dui LED bianchi sopra hè a distribuzione spaziale irregulare di luminosità è cromaticità. A luce ultravioletta ùn hè micca visibile à l'ochju umanu. Dunque, dopu chì a luce ultravioletta hè emessa da u chip, hè assorbita da i trè fosfori di culore primariu di a capa d'encapsulazione, è a fotoluminescenza di u fosforu hè cunvertita in luce bianca, chì hè poi emessa in u spaziu. Questu hè u so vantaghju maiò, cum'è i lampi fluoriscenti tradiziunali, ùn hà micca disuniformità di culore spaziale. Tuttavia, l'effettu di a luce teorica di u LED biancu di u chip ultraviolet ùn pò esse più altu ch'è u valore teoricu di a luce bianca di u tipu di chip blu, è hè menu prubabile di esse più altu ch'è u valore teoricu di a luce bianca di u tipu RGB. Tuttavia, hè solu per via di u sviluppu di fosfori tricromatici d'alta efficienza adattati per l'excitazione di a luce ultravioletta chì hè pussibule ottene LED bianchi di tippu ultraviolet chì sò vicinu o ancu più efficaci di l'attuale dui LED bianchi. U più vicinu à i LED ultraviolet blu-light, a pussibilità U più grande di l'onda media è l'onda corta di l'ultraviolet LED bianchi sò, u più impussibile.