İşıqlandırma üçün ağ LED-lər üçün əsas texniki marşrutların təhlili
Ağ LED növləri: İşıqlandırma üçün ağ LED-lərin əsas texniki marşrutları bunlardır: 1 mavi LED + fosfor növü; 2RGB LED növü; 3 ultrabənövşəyi LED + fosfor növü
1. Mavi-LED çipi + sarı-yaşıl fosfor növünə çoxrəngli fosfor törəməsi daxildir
Sarı-yaşıl fosfor təbəqəsi fotolüminessensiya yaratmaq üçün LED çipinin mavi işığının bir hissəsini udur, LED çipindən gələn mavi işığın digər hissəsi isə fosfor təbəqəsini ötürür və fosforun yaydığı sarı-yaşıl işıqla birləşir. kosmosdakı müxtəlif nöqtələr və qırmızı, yaşıl və mavi işıqlar qarışaraq ağ işığı əmələ gətirir; Bu yolla, xarici kvant effektivliklərindən birinin fotolüminessensiyaya çevrilmə səmərəliliyinin ən yüksək nəzəri dəyəri 75%-dən çox olmayacaq; və çip lüminesansının çıxarılması dərəcəsi yalnız təxminən 70% -ə çata bilər, buna görə nəzəri olaraq, mavi işıq ağdır. LED işığının səmərəliliyi 340 Lm/W-dən çox olmayacaq, CREE əvvəlki illərdə 303Lm/W-a çatmışdır və test nəticələrinin dəqiq olduğu təqdirdə qeyd etməyə dəyər.
2, Qırmızı, yaşıl və mavi üç əsas rəng birləşməsi RGB LED növü, o cümlədən RGBW-LED növü və s.
R-LED (qırmızı) + G-LED (yaşıl) + B- LED (mavi) Üç LED birləşdirilir və üç əsas rəngin qırmızı, yaşıl və mavi işığı kosmosda birbaşa qarışdırılır və ağ işıq əmələ gəlir. Bu üsulla yüksək effektli ağ işığı istehsal etmək üçün ilk növbədə müxtəlif rəngli LED-lər, xüsusilə yaşıl LED-lər yüksək effektiv işıq mənbələri olmalıdır ki, bu da “enerji ağ işığı”ndan təxminən 69% görünür. mavi və qırmızı LED-lərin effektivliyi çox yüksək olmuşdur və daxili kvant səmərəliliyi müvafiq olaraq 90% və 95% -dən çoxdur, lakin yaşıl LED-lərin daxili kvant səmərəliliyi çox geridədir. Belə GaN əsaslı LED yaşıl işığın səmərəli olmadığı fenomeni "yaşıl işıq boşluğu" adlanır. Əsas səbəb yaşıl LED-in öz epitaksial materialını tapmamasıdır. Mövcud fosfor-arsen nitridi seriyalı materiallar sarı-yaşıl spektr diapazonunda aşağı səmərəliliyə malikdir və yaşıl LED-i hazırlamaq üçün qırmızı işıq və ya mavi işıq epitaksial materialdan istifadə olunur. Aşağı cərəyan sıxlığı şəraitində yaşıl LED-lər fosforun çevrilmə itkisi olmadığı üçün mavi + fosfor yaşıl işıqdan daha yüksək işıq effektinə malikdir. Bildirilir ki, işıq effekti 1 mA-da 291 Lm/Vt-a çatır.Lakin Droop effektinin yaratdığı yaşıl işığın işıq effekti böyük cərəyanda xeyli azalır, cərəyan sıxlığı artırıldıqda isə işıq effekti aşağı düşür. sürətlə aşağı salındı. 350 mA cərəyanda işıq səmərəliliyi 108 Lm/Vt təşkil edir və 1 A şərti ilə işıq səmərəliliyi 66 Lm/Vt-ə düşür.
III qrup fosfidlər üçün yaşıl zolağa işıq saçmaq maddi sistem üçün əsas maneəyə çevrilir. AlInGaP-in tərkibinin dəyişdirilməsi onun qırmızı, narıncı və ya sarı əvəzinə yaşıl rəngdə parıldamasına səbəb olur - material sisteminin nisbətən aşağı enerji boşluğu səbəbindən daşıyıcının qeyri-kafi qapanmasına səbəb olur və effektiv radiasiya rekombinasiyasını aradan qaldırır.
Əksinə, III qrup nitridlərə nail olmaq daha çətindir, lakin çətinlik keçilməz deyil. Bu sistemlə işığın yaşıl zolağa uzanması səbəbindən səmərəliliyin azalmasına səbəb olan iki amil bunlardır: xarici kvant səmərəliliyi və elektrik səmərəliliyinin azalması. Xarici kvant səmərəliliyinin azalması yaşıl LED-in GaN yüksək irəli gərginliyinə malik olması ilə nəticələnir ki, bu da gücün çevrilmə sürətinin azalmasına səbəb olur. İkinci çatışmazlıq odur ki, enjeksiyon cərəyanının sıxlığı artdıqca yaşıl LED azalır, bu da əyilmə effekti ilə tutulur. Droop effekti mavi LED-lərdə də görünür, lakin yaşıl LED-lərdə daha da vacibdir və nəticədə daha az əməliyyat cərəyanı yaranır. Bununla belə, droop effektinin səbəbinin bir çox səbəbi var, təkcə Auger birləşməsi deyil, həm də yanlış yerləşdirmə, daşıyıcının daşması və ya elektron sızması. Sonuncu yüksək gərginlikli daxili elektrik sahəsi ilə gücləndirilir.
Buna görə də, yaşıl LED-lərin işıq effektivliyini yaxşılaşdırmağın yolu: bir tərəfdən, işıq səmərəliliyini artırmaq üçün mövcud epitaksial material şəraitində Droop effektini necə azaltmaq olar; ikinci aspekt, mavi LED və yaşıl fosforun fotolüminessensiyaya çevrilməsi yaşıl işıq yayır, Metod yüksək effektiv yaşıl işıq əldə edə bilər və nəzəri olaraq qeyri-kortəbii yaşıl işığa aid olan cari ağ işıq effektindən daha yüksək nəticə əldə edə bilər. və spektral genişlənmə nəticəsində yaranan rəng təmizliyi azalır, bu, ekran üçün əlverişsizdir, lakin adi üçün İşıqlandırma ilə bağlı heç bir problem yoxdur. Bu üsulla əldə edilən yaşıl işıq effekti 340 Lm/W-dən çox ehtimala malikdir, lakin ağ işığı birləşdirdikdən sonra yenə də 340 Lm/W-ni keçmir. Üçüncüsü, tədqiqata davam edin və öz epitaksial materialını tapın, yalnız bu şəkildə, 340 Lm/w-dən daha çox yaşıl işıq əldə etməklə, qırmızı, yaşıl və mavi üç əsas rəngli LED ilə birləşən ağ işığın ola biləcəyinə ümid var. mavi çip tipli ağ LED 340 Lm/W işıq səmərəliliyi limitindən yüksəkdir.
3.UV LED çipi + üç əsas rəngli fosfor işığı
Yuxarıdakı iki ağ LED-in əsas xas qüsuru parlaqlıq və xromatikliyin qeyri-bərabər məkan paylanmasıdır. Ultrabənövşəyi şüalar insan gözünə görünmür. Buna görə də, ultrabənövşəyi işıq çipdən yayıldıqdan sonra, kapsullaşdıran təbəqənin üç əsas rəngli fosforu tərəfindən udulur və fosforun fotolüminessensiyası ağ işığa çevrilir və sonra boşluğa buraxılır. Bu, onun ən böyük üstünlüyüdür, ənənəvi flüoresan lampalar kimi, məkan rənginin qeyri-bərabərliyi yoxdur. Bununla belə, ultrabənövşəyi çip tipli ağ LED-in nəzəri işıq effekti mavi çip tipli ağ işığın nəzəri dəyərindən yüksək ola bilməz və RGB tipli ağ işığın nəzəri dəyərindən daha yüksək olma ehtimalı azdır. Bununla belə, yalnız ultrabənövşəyi işığın oyandırılması üçün uyğun olan yüksək effektivliyə malik trixromatik fosforların inkişafı sayəsində indiki iki ağ LED-ə yaxın və ya ondan daha səmərəli olan ultrabənövşəyi işıq tipli ağ LED-lər əldə etmək mümkündür. Mavi işıqlı ultrabənövşəyi LED-lərə nə qədər yaxın olsa, bir o qədər mümkündür Orta dalğalı və qısa dalğalı ultrabənövşəyi tipli ağ LED-lər nə qədər böyükdürsə, bir o qədər qeyri-mümkündür.