Analiza glavnih tehničkih puteva za bijele LED diode za rasvjetu
Bijeli LED tipovi: Glavni tehnički putevi za bijele LED diode za rasvjetu su: 1 plava LED + tip fosfora; 2RGB LED tip; 3 ultraljubičasta LED + fosforni tip
1. Plavi LED čip + žuto-zeleni tip fosfora uključuje višebojni fosforni derivat
Žuto-zeleni fosforni sloj apsorbuje dio plave svjetlosti LED čipa kako bi se stvorila fotoluminiscencija, a drugi dio plave svjetlosti iz LED čipa prenosi fosforni sloj i konvergira sa žuto-zelenom svjetlošću koju emituje fosfor na razne tačke u prostoru, a crvena, zelena i plava svjetlost se miješaju da bi formirala bijelo svjetlo; Na taj način, najveća teorijska vrijednost efikasnosti fotoluminiscencije konverzije jedne od vanjskih kvantnih efikasnosti neće prelaziti 75%; a stopa ekstrakcije luminiscencije čipa može doseći samo oko 70%, tako da je teoretski, plava svjetlost bijela. Efikasnost LED svjetla neće prelaziti 340 Lm/W, CREE je prethodnih godina dostigao 303Lm/W, a vrijedi slaviti ako su rezultati testa tačni.
2, crvena, zelena i plava kombinacija tri primarne boje RGB LED tip uključujući RGBW-LED tip itd.
R-LED (crvena) + G-LED (zelena) + B- LED (plava) Tri LED diode su kombinovane, a crvena, zelena i plava svetlost tri primarne boje se direktno mešaju u prostoru da bi se formirala belo svetlo. Da bi se na ovaj način proizvela visokoefikasna bijela svjetlost, prije svega, LED diode raznih boja, posebno zelene LED, moraju biti visokoefikasni izvori svjetlosti, što je oko 69% vidljivo iz "energetske bijele svjetlosti". Efikasnost plavih i crvenih LED dioda je vrlo visoka, a unutrašnja kvantna efikasnost je preko 90% i 95%, respektivno, ali unutrašnja kvantna efikasnost zelenih LED dioda je daleko iza. Fenomen da takva LED zelena svjetlost na bazi GaN nije efikasna naziva se "zelena svjetlosna praznina". Glavni razlog je taj što zelena LED nije pronašla svoj epitaksijalni materijal. Postojeći materijali serije fosfor-arsen nitrida imaju nisku efikasnost u žuto-zelenom spektru, a epitaksijalni materijal crvenog ili plavog svjetla se koristi za izradu zelene LED diode. U uslovima niže gustine struje, zelene LED diode imaju veću svetlosnu efikasnost od plavog + fosfor zelenog svetla jer nema gubitka konverzije fosfora. Izvještava se da svjetlosna efikasnost dostiže 291 Lm/W pri 1 mA. Međutim, svjetlosni efekat zelenog svjetla uzrokovan Droop efektom je znatno smanjen pri velikoj struji, a kada se gustina struje poveća, svjetlosni efekat je brzo spuštena. Pri struji od 350 mA, svjetlosna efikasnost je 108 Lm/W, a pod uvjetom od 1 A svjetlosna efikasnost pada na 66 Lm/W.
Za fosfide grupe III, emitovanje svetlosti u zelenu traku postaje osnovna prepreka materijalnom sistemu. Promena sastava AlInGaP-a čini da on svetli zelenom umesto crvenom, narandžastom ili žutom – uzrokujući nedovoljnu konfinaciju nosioca zbog relativno niske energetske praznine u materijalnom sistemu, eliminišući efektivnu radijativnu rekombinaciju.
Nasuprot tome, nitride III grupe je teže postići, ali teškoća nije nepremostiva. Kod ovog sistema, dva faktora koji uzrokuju smanjenje efikasnosti zbog širenja svjetlosti u zelenu traku su: vanjska kvantna efikasnost i degradacija električne efikasnosti. Smanjenje vanjske kvantne efikasnosti rezultat je činjenice da zelena LED ima visoki prednji napon od GaN, što uzrokuje smanjenje stope konverzije energije. Drugi nedostatak je što se zelena LED dioda smanjuje kako se povećava gustina struje ubrizgavanja, što je zarobljeno efektom opadanja. Droop efekat se pojavljuje i kod plavih LED dioda, ali je još važniji kod zelenih LED dioda, što rezultira nižim radnim strujama. Međutim, postoji mnogo razloga za uzrok efekta spuštanja, ne samo Auger jedinjenje, već i pogrešno postavljanje, prelivanje nosača ili curenje elektrona. Potonje je pojačano visokonaponskim unutrašnjim električnim poljem.
Stoga, način poboljšanja svjetlosne efikasnosti zelenih LED dioda: s jedne strane, kako smanjiti efekat Droop pod postojećim epitaksijalnim materijalnim uvjetima kako bi se poboljšala svjetlosna efikasnost; drugi aspekt, fotoluminiscencijska konverzija plavog LED-a plus zeleni fosfor emituje zeleno svjetlo, Metoda može dobiti zeleno svjetlo visoke efikasnosti i teoretski može postići veći od trenutnog efekta bijele svjetlosti, koji pripada ne-spontanom zelenom svjetlu, a čistoća boje uzrokovana širenjem spektra se smanjuje, što je nepovoljno za prikaz, ali za obične Nema problema sa osvjetljenjem. Efekat zelenog svjetla dobiven ovom metodom ima mogućnost veće od 340 Lm/W, ali i dalje ne prelazi 340 Lm/W nakon kombinovanja bijele svjetlosti. Treće, nastavite da istražujete i pronađite vlastiti epitaksijalni materijal, samo na taj način postoji nada da bi dobivanjem više zelene svjetlosti od 340 Lm/w, bijela svjetlost kombinovana sa crvenom, zelenom i plavom tri primarne LED diode mogla biti viši od granice svjetlosne efikasnosti bijele LED diode s plavim čipom 340 Lm/W.
3.UV LED čip + tri fosforne svjetlosti primarne boje
Glavni inherentni nedostatak gornje dvije bijele LED diode je neravnomjerna prostorna distribucija svjetline i kromatičnosti. Ultraljubičasto svjetlo nije vidljivo ljudskom oku. Stoga, nakon što se ultraljubičasto svjetlo emituje iz čipa, apsorbiraju ga tri fosfora primarne boje kapsulirajućeg sloja, a fotoluminiscencija fosfora se pretvara u bijelo svjetlo, koje se zatim emituje u prostor. To je njegova najveća prednost, baš kao i tradicionalne fluorescentne lampe, nema prostorne neujednačenosti boja. Međutim, teoretski svjetlosni efekat bijele LED diode tipa ultraljubičastih čipova ne može biti veći od teorijske vrijednosti bijelog svjetla tipa plavi čip, a manje je vjerovatno da će biti veći od teorijske vrijednosti bijelog svjetla tipa RGB. Međutim, samo kroz razvoj visokoefikasnih trihromatskih fosfora pogodnih za pobuđivanje ultraljubičastog svjetla moguće je dobiti bijele LED diode tipa ultraljubičastog svjetla koje su bliske ili čak efikasnije od sadašnje dvije bijele LED diode. Što je bliže ultraljubičastim LED diodama plavog svjetla, mogućnost Što su bijele LED diode ultraljubičastog tipa srednjeg i kratkog talasa veće, to je nemoguće.