Onínọmbà ti awọn ipa ọna imọ-ẹrọ akọkọ fun awọn LED funfun fun ina
Awọn oriṣi LED funfun: Awọn ipa ọna imọ-ẹrọ akọkọ fun awọn LED funfun fun ina ni: 1 bulu LED + iru phosphor; 2RGB LED iru; 3 ultraviolet LED + phosphor iru
1. Chip blue-LED + Irufẹ phosphor alawọ-ofeefee pẹlu itọsẹ phosphor awọ-pupọ pẹlu
Layer phosphor alawọ-ofeefee gba apakan kan ti ina bulu ti chirún LED lati ṣe ina fọtoluminescence, ati apakan miiran ti ina bulu lati chirún LED ntan Layer phosphor ati pe o ṣajọpọ pẹlu ina alawọ-ofeefee ti o jade nipasẹ phosphor ni awọn aaye oriṣiriṣi ni aaye, ati pupa, alawọ ewe ati ina bulu dapọ lati ṣe ina funfun; Ni ọna yii, iye imọ-jinlẹ ti o ga julọ ti iṣelọpọ iyipada photoluminescence ti ọkan ninu awọn ṣiṣe kuatomu ita kii yoo kọja 75%; ati oṣuwọn isediwon ti chirún luminescence le de ọdọ 70% nikan, nitorinaa ni imọ-jinlẹ, ina bulu jẹ funfun. Iṣiṣẹ ina LED kii yoo kọja 340 Lm/W, CREE de 303Lm/W ni awọn ọdun iṣaaju, ati pe o tọ lati ṣe ayẹyẹ ti awọn abajade idanwo ba jẹ deede.
2, Pupa, alawọ ewe ati buluu apapo awọ akọkọ mẹta RGB LED pẹlu iru RGBW-LED, ati bẹbẹ lọ.
R-LED (pupa) + G-LED (alawọ ewe) + B- LED (buluu) Awọn LED mẹta naa ni idapo, ati pupa, alawọ ewe ati ina bulu ti awọn awọ akọkọ mẹta ti dapọ taara ni aaye lati dagba ina funfun. Lati ṣe agbejade ina funfun ti o ga julọ ni ọna yii, akọkọ ti gbogbo, Awọn LED ti awọn awọ oriṣiriṣi, paapaa awọn LED alawọ ewe, gbọdọ jẹ awọn orisun ina ti o ga julọ, eyiti o jẹ nipa 69% han lati “ina funfun agbara”.Ni bayi, Iṣiṣẹ ti awọn buluu ati awọn LED pupa ti ga pupọ, ati ṣiṣe kuatomu inu jẹ lori 90% ati 95%, ni atele, ṣugbọn ṣiṣe kuatomu inu inu ti awọn LED alawọ ewe jẹ ẹhin. Iyatọ ti iru ina alawọ ewe LED ti o da lori GaN kii ṣe daradara ni a pe ni “aafo ina alawọ ewe.” Idi akọkọ ni pe LED alawọ ewe ko rii ohun elo epitaxial tirẹ. Awọn ohun elo jara phosphorous-arsenic nitride ti o wa ni ṣiṣe kekere ni iwọn awọ-awọ-ofeefee, ati ina pupa tabi ohun elo epitaxial ina buluu ni a lo lati ṣe LED alawọ ewe. Ni awọn ipo iwuwo lọwọlọwọ isalẹ, Awọn LED alawọ ewe ni ipa itanna ti o ga julọ ju ina alawọ ewe buluu + phosphor nitori pipadanu iyipada phosphor. O ti wa ni royin pe iṣẹ-ṣiṣe itanna naa de 291 Lm / W ni 1 mA. Sibẹsibẹ, ipa ina ti ina alawọ ewe ti o fa nipasẹ ipa Droop ti dinku pupọ ni lọwọlọwọ nla, ati nigbati iwuwo lọwọlọwọ ba pọ si, ipa ina jẹ nyara silẹ. Ni lọwọlọwọ ti 350 mA, ṣiṣe itanna jẹ 108 Lm/W, ati labẹ ipo 1 A, ṣiṣe itanna naa lọ silẹ si 66 Lm/W.
Fun Ẹgbẹ III phosphides, didan ina si ẹgbẹ alawọ ewe di idena ipilẹ si eto ohun elo. Yiyipada akopọ ti AlInGaP jẹ ki o tan alawọ ewe dipo pupa, osan tabi ofeefee — ti nfa idamọle gbigbe ti ko to nitori aafo agbara kekere ti eto ohun elo, imukuro imunadoko isọdọtun radiative.
Ni ifiwera, Ẹgbẹ III nitrides ni o nira diẹ sii lati ṣaṣeyọri, ṣugbọn iṣoro naa kii ṣe aibikita. Pẹlu eto yii, awọn ifosiwewe meji ti o fa ṣiṣe lati dinku nitori itẹsiwaju ti ina sinu ẹgbẹ alawọ ewe jẹ: ṣiṣe kuatomu ita ati ibajẹ ṣiṣe itanna. Idinku ni awọn abajade ṣiṣe kuatomu ita lati otitọ pe LED alawọ ewe ni foliteji iwaju giga ti GaN, eyiti o fa ki oṣuwọn iyipada agbara dinku. Alailanfani keji ni pe LED alawọ ewe dinku bi iwuwo abẹrẹ lọwọlọwọ n pọ si, eyiti o jẹ idẹkùn nipasẹ ipa sisọ. Ipa Droop naa tun han ni awọn LED buluu, ṣugbọn o ṣe pataki diẹ sii ni awọn LED alawọ ewe, ti o mu ki awọn ṣiṣan ṣiṣiṣẹ kekere. Bibẹẹkọ, awọn idi pupọ lo wa fun idi ti ipa sisọ silẹ, kii ṣe agbo-ara Auger nikan, ṣugbọn ibi aiṣedeede, aponsedanu ti ngbe tabi jijo elekitironi. Awọn igbehin ti wa ni imudara nipasẹ kan ga foliteji ti abẹnu ina aaye.
Nitorinaa, ọna lati ṣe ilọsiwaju imudara itanna ti awọn LED alawọ ewe: ni apa kan, bi o ṣe le dinku ipa Droop labẹ awọn ipo ohun elo epitaxial ti o wa lati mu imudara ina ṣiṣẹ; abala keji, iyipada photoluminescence ti LED buluu pẹlu phosphor alawọ ewe njade ina alawọ ewe, Ọna naa le gba ina alawọ ewe ti o ga julọ, ati ni imọ-jinlẹ le ṣaṣeyọri ti o ga ju ipa ina funfun lọwọlọwọ, eyiti o jẹ ti ina alawọ ewe ti kii ṣe lẹẹkọkan, ati awọn awọ ti nw ṣẹlẹ nipasẹ spectral broadening dinku, eyi ti o jẹ unfavorable fun àpapọ, sugbon fun arinrin Ko si isoro pẹlu itanna. Ipa ina alawọ ewe ti o gba nipasẹ ọna yii ni o ṣeeṣe diẹ sii ju 340 Lm / W, ṣugbọn ko kọja 340 Lm / W lẹhin apapọ ina funfun. Kẹta, tẹsiwaju lati ṣe iwadii ati rii awọn ohun elo epitaxial tirẹ, nikan Ni ọna yii, ireti wa pe nipa gbigba ina alawọ ewe diẹ sii ju 340 Lm / w, ina funfun ni idapo nipasẹ pupa, alawọ ewe ati buluu awọn LED awọ akọkọ mẹta le jẹ. ti o ga ju opin ṣiṣe ina ti iru ërún bulu funfun LED 340 Lm / W.
3.UV LED ërún + mẹta akọkọ awọ phosphor ina
Ailewu atorunwa akọkọ ti awọn LED funfun meji ti o wa loke ni pinpin aye ti ko ṣe deede ti itanna ati chromaticity. Imọlẹ Ultraviolet ko han si oju eniyan. Nitorinaa, lẹhin ti ina ultraviolet ti yọ jade lati inu chirún, o gba nipasẹ awọn phosphor awọ akọkọ mẹta ti Layer encapsulating, ati pe fọtoluminescence ti phosphor ti yipada si ina funfun, eyiti a yọ jade lẹhinna sinu aaye. Eyi ni anfani ti o tobi julọ, gẹgẹ bi awọn atupa Fuluorisenti ibile, ko ni aidogba awọ aye. Bibẹẹkọ, ipa ina imọ-jinlẹ ti ultraviolet chip iru iru LED funfun ko le ga ju iye imọ-jinlẹ ti chirún buluu iru ina funfun, ati pe ko ṣeeṣe lati ga ju iye imọ-jinlẹ ti iru ina funfun RGB. Sibẹsibẹ, o jẹ nikan nipasẹ awọn idagbasoke ti ga-ṣiṣe trichromatic phosphors dara fun ultraviolet ina excitation ti o jẹ ṣee ṣe lati gba ultraviolet ina-Iru funfun LED ti o wa nitosi si tabi paapa daradara siwaju sii ju awọn ti isiyi meji funfun LED. Isunmọ si awọn LED ultraviolet bulu-ina, o ṣeeṣe Ti o tobi julọ igbi alabọde ati kukuru-igbi iru ultraviolet funfun Awọn LED, diẹ sii ko ṣeeṣe.