Dadansoddiad o'r prif lwybrau technegol ar gyfer LEDau gwyn ar gyfer goleuo
Mathau LED gwyn: Y prif lwybrau technegol ar gyfer LEDs gwyn ar gyfer goleuo yw: 1 LED glas + math ffosffor; Math 2RGB LED; 3 math uwchfioled LED + ffosffor
1. Mae sglodion glas-LED + math ffosffor melyn-wyrdd yn cynnwys deilliad ffosffor aml-liw
Mae'r haen ffosffor melyn-wyrdd yn amsugno rhan o olau glas y sglodion LED i gynhyrchu ffotoluminescence, ac mae rhan arall y golau glas o'r sglodion LED yn trosglwyddo'r haen ffosffor ac yn cydgyfeirio â'r golau melyn-wyrdd a allyrrir gan y ffosffor yn pwyntiau amrywiol yn y gofod, ac mae'r golau coch, gwyrdd a glas yn cymysgu i ffurfio golau gwyn; Yn y modd hwn, ni fydd gwerth damcaniaethol uchaf effeithlonrwydd trosi photoluminescence un o'r effeithlonrwydd cwantwm allanol yn fwy na 75%; a dim ond tua 70% y gall cyfradd echdynnu'r luminescence sglodion gyrraedd, felly yn ddamcaniaethol, mae'r golau glas yn wyn. Ni fydd effeithlonrwydd golau LED yn fwy na 340 Lm / W, cyrhaeddodd CREE 303Lm / W yn y blynyddoedd blaenorol, ac mae'n werth dathlu a yw canlyniadau'r profion yn gywir.
2, cyfuniad coch, gwyrdd a glas tri lliw cynradd math RGB LED gan gynnwys math RGBW-LED, ac ati.
R-LED (coch) + G-LED (gwyrdd) + B- LED (glas) Mae'r tri LED yn cael eu cyfuno, ac mae golau coch, gwyrdd a glas y tri lliw cynradd yn cael eu cymysgu'n uniongyrchol yn y gofod i ffurfio golau gwyn. Er mwyn cynhyrchu golau gwyn effeithlonrwydd uchel yn y modd hwn, yn gyntaf oll, rhaid i LEDs o wahanol liwiau, yn enwedig LEDau gwyrdd, fod yn ffynonellau golau effeithlonrwydd uchel, sydd tua 69% yn weladwy o "golau gwyn ynni". Ar hyn o bryd, mae effeithiolrwydd LEDs glas a choch wedi bod yn uchel iawn, ac mae'r effeithlonrwydd cwantwm mewnol dros 90% a 95%, yn y drefn honno, ond mae effeithlonrwydd cwantwm mewnol LEDs gwyrdd ymhell ar ei hôl hi. Gelwir y ffenomen nad yw golau gwyrdd LED o'r fath yn seiliedig ar GaN yn effeithlon yn "bwlch golau gwyrdd." Y prif reswm yw nad yw'r LED gwyrdd wedi dod o hyd i'w ddeunydd epitaxial ei hun. Mae gan y deunyddiau cyfres nitrid ffosfforws-arsenig presennol effeithlonrwydd isel yn yr ystod sbectrwm melyn-wyrdd, a defnyddir y golau coch neu ddeunydd epitaxial golau glas i wneud y LED gwyrdd. Ar amodau dwysedd presennol is, mae gan LEDs gwyrdd effeithlonrwydd goleuol uwch na golau gwyrdd glas + ffosffor oherwydd dim colled trosi ffosffor. Adroddir bod yr effeithlonrwydd goleuol yn cyrraedd 291 Lm/W ar 1 mA. Fodd bynnag, mae effaith ysgafn y golau gwyrdd a achosir gan effaith Droop yn cael ei leihau'n fawr ar gerrynt mawr, a phan gynyddir y dwysedd presennol, yr effaith ysgafn yw gostwng yn gyflym. Ar gerrynt o 350 mA, yr effeithlonrwydd goleuol yw 108 Lm/W, ac o dan gyflwr 1 A, mae'r effeithlonrwydd goleuol yn gostwng i 66 Lm/W.
Ar gyfer ffosffidau Grŵp III, mae allyrru golau i'r band gwyrdd yn dod yn rhwystr sylfaenol i'r system ddeunydd. Mae newid cyfansoddiad AlInGaP yn ei gwneud hi'n tywynnu'n wyrdd yn lle coch, oren neu felyn - gan achosi cyfyngiad cludwr annigonol oherwydd bwlch ynni cymharol isel y system ddeunydd, gan ddileu ailgyfuniad ymbelydrol effeithiol.
Mewn cyferbyniad, mae nitridau Grŵp III yn fwy anodd eu cyflawni, ond nid yw'r anhawster yn anorchfygol. Gyda'r system hon, dau ffactor sy'n achosi i'r effeithlonrwydd leihau oherwydd ymestyn y golau i'r band gwyrdd yw: effeithlonrwydd cwantwm allanol a diraddio effeithlonrwydd trydanol. Mae'r gostyngiad mewn effeithlonrwydd cwantwm allanol yn deillio o'r ffaith bod gan y LED gwyrdd foltedd blaen uchel o GaN, sy'n achosi i'r gyfradd trosi pŵer ostwng. Yr ail anfantais yw bod y LED gwyrdd yn lleihau wrth i ddwysedd cerrynt y pigiad gynyddu, sy'n cael ei ddal gan yr effaith droop. Mae effaith Droop hefyd yn ymddangos mewn LEDs glas, ond mae hyd yn oed yn bwysicach mewn LEDs gwyrdd, gan arwain at gerrynt gweithredu is. Fodd bynnag, mae yna lawer o resymau dros achos yr effaith droop, nid yn unig y cyfansawdd Auger, ond hefyd y camleoliad, gorlif cludwr neu ollyngiad electronau. Mae'r olaf yn cael ei wella gan faes trydan mewnol foltedd uchel.
Felly, y ffordd i wella effeithiolrwydd luminous LEDs gwyrdd: ar y naill law, sut i leihau'r effaith Droop o dan yr amodau deunydd epitaxial presennol i wella'r effeithlonrwydd golau; yr ail agwedd, mae trosi ffotoluminescence y LED glas ynghyd â'r ffosffor gwyrdd yn allyrru golau gwyrdd, Gall y dull gael golau gwyrdd effeithlonrwydd uchel, ac yn ddamcaniaethol gall gyflawni'n uwch na'r effaith golau gwyn presennol, sy'n perthyn i olau gwyrdd digymell, ac mae'r purdeb lliw a achosir gan ehangu sbectrol yn lleihau, sy'n anffafriol i'w arddangos, ond ar gyfer cyffredin Nid oes problem gyda goleuo. Mae gan yr effaith golau gwyrdd a geir gan y dull hwn bosibilrwydd o fwy na 340 Lm / W, ond nid yw'n dal i fod yn fwy na 340 Lm / W ar ôl cyfuno golau gwyn. Yn drydydd, parhewch i ymchwilio a dod o hyd i'w ddeunydd epitaxial ei hun, dim ond Yn y modd hwn, mae gobaith, trwy gael mwy o olau gwyrdd na 340 Lm/w, y gall y golau gwyn wedi'i gyfuno gan y tri lliw cynradd LED coch, gwyrdd a glas fod. uwch na therfyn effeithlonrwydd ysgafn y math sglodion glas LED gwyn 340 Lm / W.
3.UV LED sglodion + tri lliw cynradd phosphor golau
Prif ddiffyg cynhenid y ddau LED gwyn uchod yw dosbarthiad gofodol anwastad goleuedd a chromaticity. Nid yw golau uwchfioled yn weladwy i'r llygad dynol. Felly, ar ôl i'r golau uwchfioled gael ei ollwng o'r sglodion, caiff ei amsugno gan y tri ffosffor lliw cynradd o'r haen amgáu, ac mae ffotoluminescence y ffosffor yn cael ei drawsnewid yn olau gwyn, sydd wedyn yn cael ei ollwng i'r gofod. Dyma ei fantais fwyaf, yn union fel lampau fflwroleuol traddodiadol, nid oes ganddo anwastadrwydd lliw gofodol. Fodd bynnag, ni all effaith golau damcaniaethol y math sglodion uwchfioled LED gwyn fod yn uwch na gwerth damcaniaethol y golau gwyn math sglodion glas, ac mae'n llai tebygol o fod yn uwch na gwerth damcaniaethol y golau gwyn math RGB. Fodd bynnag, dim ond trwy ddatblygu ffosfforau trichromatig effeithlonrwydd uchel sy'n addas ar gyfer cyffro golau uwchfioled y gellir cael LEDau gwyn math o olau uwchfioled sy'n agos at neu hyd yn oed yn fwy effeithlon na'r ddau LED gwyn presennol. Po agosaf at y LEDs uwchfioled glas-golau, y posibilrwydd Po fwyaf yw'r LEDau uwchfioled gwyn math tonnau canolig a thonfedd fer, y mwyaf amhosibl.