Аналіз асноўных тэхнічных маршрутаў белых святлодыёдаў для асвятлення
Тыпы белых святлодыёдаў: асноўныя тэхнічныя маршруты для белых святлодыёдаў для асвятлення: 1 сіні святлодыёд + тып люмінафора; святлодыёдны тып 2RGB; 3 ультрафіялетавыя святлодыёды + люмінафор
1. Сіні святлодыёдны чып + жоўта-зялёны тып люмінафора ўключае шматколерны вытворны люмінафор
Жоўта-зялёны пласт люмінафора паглынае частку сіняга святла святлодыёднага чыпа для стварэння фоталюмінесцэнцыі, а іншая частка сіняга святла ад святлодыёднага чыпа прапускае пласт люмінафора і збліжаецца з жоўта-зялёным святлом, выпраменьваным люмінафорам пры розныя кропкі ў прасторы, і чырвонае, зялёнае і сіняе святло змешваецца, утвараючы белае святло; Такім чынам, самае высокае тэарэтычнае значэнне эфектыўнасці пераўтварэння фоталюмінесцэнцыі аднаго са знешніх квантавых эфектыўнасцей не будзе перавышаць 75%; і хуткасць экстракцыі люмінесцэнцыі чыпа можа дасягаць толькі каля 70%, таму тэарэтычна сіні святло з'яўляецца белым. Эфектыўнасць святлодыёднага святла не будзе перавышаць 340 лм/Вт, CREE дасягаў 303 лм/Вт у папярэднія гады, і гэта варта адзначыць, калі вынікі выпрабаванняў дакладныя.
2, чырвоны, зялёны і сіні тры асноўныя каляровыя камбінацыі RGB LED тыпу, уключаючы тып RGBW-LED і г.д.
R-LED (чырвоны) + G-LED (зялёны) + B-LED (сіні) Тры святлодыёды аб'ядноўваюцца, і чырвоны, зялёны і сіні святло трох асноўных колераў непасрэдна змешваюцца ў прасторы, утвараючы белае святло. Для атрымання высокаэфектыўнага белага святла такім чынам, перш за ўсё, святлодыёды розных колераў, асабліва зялёныя святлодыёды, павінны быць высокаэфектыўнымі крыніцамі святла, якія складаюць каля 69% бачных ад "энергічна белага святла". У цяперашні час, эфектыўнасць сініх і чырвоных святлодыёдаў была вельмі высокай, а ўнутраная квантавая эфектыўнасць складае больш за 90% і 95% адпаведна, але ўнутраная квантавая эфектыўнасць зялёных святлодыёдаў значна адстае. З'ява, калі такое святлодыёднае зялёнае святло на аснове GaN неэфектыўная, называецца "шчылінай зялёнага святла". Асноўная прычына ў тым, што зялёны святлодыёд не знайшоў уласнага эпітаксійнага матэрыялу. Існуючыя матэрыялы серыі нітрыдаў фосфару і мыш'яку маюць нізкую эфектыўнасць у жоўта-зялёным дыяпазоне спектру, і эпітаксіяльны матэрыял чырвонага святла або сіняга святла выкарыстоўваецца для вырабу зялёнага святлодыёда. Ва ўмовах меншай шчыльнасці току зялёныя святлодыёды маюць больш высокую светлавую эфектыўнасць, чым сіні + люмінафор зялёнае святло, таму што няма страт пры пераўтварэнні люмінафора. Паведамляецца, што светлавая эфектыўнасць дасягае 291 Лм/Вт пры току 1 мА. Аднак светлавы эфект зялёнага святла, выкліканы эфектам Друпа, значна зніжаецца пры вялікім току, а пры павелічэнні шчыльнасці току светлавы эфект змяншаецца. хутка апускаецца. Пры току 350 мА светлавая эфектыўнасць складае 108 Лм/Вт, а пры ўмове 1 А - 66 Лм/Вт.
Для фасфідаў III групы выпраменьванне святла ў зялёную паласу становіцца фундаментальным бар'ерам для матэрыяльнай сістэмы. Змяненне складу AlInGaP прымушае яго свяціцца зялёным, а не чырвоным, аранжавым або жоўтым, што прыводзіць да недастатковага ўтрымання носьбітаў з-за адносна нізкага энергетычнага зазору матэрыяльнай сістэмы, ухіляючы эфектыўную радыяцыйную рэкамбінацыю.
Наадварот, нітрыды групы III складаней дасягнуць, але цяжкасць не з'яўляецца непераадольнай. У гэтай сістэме два фактары, якія выклікаюць зніжэнне эфектыўнасці з-за пашырэння святла ў зялёную паласу: знешняя квантавая эфектыўнасць і дэградацыя электрычнай эфектыўнасці. Зніжэнне знешняй квантавай эфектыўнасці адбываецца з-за таго, што зялёны святлодыёд мае высокае прамое напружанне GaN, што прыводзіць да зніжэння хуткасці пераўтварэння магутнасці. Другі недахоп заключаецца ў тым, што зялёны святлодыёд памяншаецца па меры павелічэння шчыльнасці ін'екцыйнага току, які захопліваецца эфектам спаду. Эфект падзення таксама з'яўляецца ў сініх святлодыёдах, але ён яшчэ больш важны ў зялёных святлодыёдах, што прыводзіць да меншых працоўных токаў. Тым не менш, ёсць шмат прычын прычын эфекту падзення, не толькі злучэнне Ожэ, але і няправільнае размяшчэнне, перапаўненне носьбіта або ўцечка электронаў. Апошняе ўзмацняецца ўнутраным электрычным полем высокага напружання.
Такім чынам, спосаб палепшыць святлоаддачу зялёных святлодыёдаў: з аднаго боку, як паменшыць эфект падзення пры існуючых умовах эпітаксіяльнага матэрыялу для павышэння эфектыўнасці святла; другі аспект, фоталюмінесцэнтнае пераўтварэнне сіняга святлодыёда плюс зялёны люмінафор выпраменьвае зялёнае святло. Метад дазваляе атрымаць высокаэфектыўнае зялёнае святло і тэарэтычна можа дасягнуць эфекту белага святла вышэйшага за цяперашні, які належыць да неспантаннага зялёнага святла, і чысціня колеру, выкліканая спектральным пашырэннем, памяншаецца, што неспрыяльна для дысплея, але для звычайнага Няма праблем з асвятленнем. Эфект зялёнага святла, атрыманы гэтым метадам, можа складаць больш за 340 Лм/Вт, але ён усё яшчэ не перавышае 340 Лм/Вт пасля камбінавання белага святла. Па-трэцяе, працягвайце даследаваць і знаходзіць уласны эпітаксійны матэрыял, толькі такім чынам, ёсць надзея, што, атрымаўшы больш зялёнага святла, чым 340 Лм/Вт, белае святло, аб'яднанае чырвоным, зялёным і сінім трыма святлодыёдамі асноўных колераў, можа быць вышэй, чым мяжа светлавой эфектыўнасці белага святлодыёда тыпу блакітнай мікрасхемы 340 Лм/Вт.
3.УФ-святлодыёдны чып + тры асноўныя колеры люмінафора
Галоўным дэфектам двух вышэйзгаданых белых святлодыёдаў з'яўляецца нераўнамернае прасторавае размеркаванне яркасці і каляровасці. Ультрафіялетавае святло не бачна чалавечаму воку. Такім чынам, пасля таго, як ультрафіялетавае святло выпраменьваецца з мікрасхемы, яно паглынаецца трыма асноўнымі каляровымі люмінафорамі інкапсуляцыйнага пласта, і фоталюмінесцэнцыя люмінафора пераўтворыцца ў белае святло, якое затым выпраменьваецца ў прастору. У гэтым яе самая вялікая перавага, як і ў традыцыйных люмінесцэнтных лямпаў, яна не мае прасторавай каляровай нераўнамернасці. Аднак тэарэтычны светлавы эфект ультрафіялетавага белага святлодыёда тыпу чыпа не можа быць вышэйшы за тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу блакітнага чыпа, і менш верагодна, што ён будзе вышэйшы за тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу RGB. Аднак толькі дзякуючы распрацоўцы высокаэфектыўных троххраматычных люмінафораў, прыдатных для ўзбуджэння ультрафіялетавым святлом, можна атрымаць белыя святлодыёды ўльтрафіялетавага святла, якія блізкія або нават больш эфектыўныя, чым два сучасныя белыя святлодыёды. Чым бліжэй да ультрафіялетавых святлодыёдаў сіняга святла, тым больш немагчымая магчымасць.