Analizo de ĉefaj teknikaj vojoj por blankaj LED-oj por lumigado
Blankaj LED-tipoj: La ĉefaj teknikaj vojoj por blankaj LED-oj por lumigado estas: 1 blua LED + fosfora tipo; 2RGB LED-tipo; 3 ultraviola LED + fosfora tipo
1. Blua-LED-blato + flava-verda fosfora tipo inkluzivas plurkoloran fosforderivaĵon
La flavverda fosfortavolo sorbas parton de la blua lumo de la LED-peceto por generi fotolumineskon, kaj la alia parto de la blua lumo de la LED-peceto transdonas la fosfortavolon kaj konverĝas kun la flavverda lumo elsendita de la fosforo ĉe. diversaj punktoj en la spaco, kaj la ruĝa, verda kaj blua lumo miksiĝas por formi blankan lumon; Tiamaniere, la plej alta teoria valoro de la fotolumineska konverta efikeco de unu el la eksteraj kvantumaj efikecoj ne superos 75%; kaj la eltira indico de la blato-luminesko povas atingi nur ĉirkaŭ 70%, do teorie, la blua lumo estas blanka. LED-lumefikeco ne superos 340 Lm/W, CREE atingis 303Lm/W en antaŭaj jaroj, kaj indas festi se la testrezultoj estas precizaj.
2, Ruĝa, verda kaj blua tri primara kombinaĵo RGB LED-tipo inkluzive de RGBW-LED-tipo, ktp.
R-LED (ruĝa) + G-LED (verda) + B- LED (blua) La tri LED-oj estas kombinitaj, kaj la ruĝa, verda kaj blua lumo de la tri primaraj koloroj estas rekte miksitaj en spaco por formi blankan lumon. Por tiel produkti alt-efikecan blankan lumon, antaŭ ĉio, LED-oj de diversaj koloroj, precipe verdaj LED-oj, devas esti alt-efikecaj lumfontoj, kiu estas ĉirkaŭ 69% videbla de "energia blanka lumo".Nuntempe, la efikeco de bluaj kaj ruĝaj LED-oj estis tre alta, kaj la interna kvantuma efikeco estas pli ol 90% kaj 95% respektive, sed la interna kvantuma efikeco de verdaj LED-oj estas multe malantaŭe. La fenomeno, ke tia GaN-bazita LED-verda lumo ne estas efika, estas nomata "verda lumo-interspaco". La ĉefa kialo estas, ke la verda LED ne trovis sian propran epitaksian materialon. La ekzistantaj fosfor-arsenika nitruro serio materialoj havas malaltan efikecon en la flav-verda spektro gamo, kaj la ruĝa lumo aŭ blua lumo epitaxial materialo estas uzata por fari la verda LED. Ĉe pli malaltaj nunaj densecaj kondiĉoj, verdaj LEDoj havas pli altan luman efikecon ol blua + fosforverda lumo pro neniu fosfora konverta perdo. Oni informas, ke la hela efikeco atingas 291 Lm/W je 1 mA. Tamen, la lumefiko de la verda lumo kaŭzita de la Droop-efiko estas multe reduktita ĉe granda fluo, kaj kiam la nuna denseco pliiĝas, la lumefiko estas. rapide malaltiĝis. Je kurento de 350 mA, la hela efikeco estas 108 Lm/W, kaj sub la kondiĉo de 1 A, la hela efikeco falas al 66 Lm/W.
Por grupo III-fosfidoj, elsendi lumon al la verda bendo iĝas fundamenta baro al la materiala sistemo. Ŝanĝi la kunmetaĵon de AlInGaP igas ĝin brili verda anstataŭe de ruĝa, oranĝa aŭ flava - kaŭzante nesufiĉan aviad-kompanian enfermon pro la relative malalta energiinterspaco de la materialsistemo, eliminante efikan radiativan rekombinigon.
En kontrasto, Group III-nitruroj estas pli malfacile atingeblaj, sed la malfacileco ne estas nesuperebla. Kun ĉi tiu sistemo, du faktoroj kiuj igas la efikecon malpliiĝi pro la etendaĵo de lumo en la verdan bandon estas: ekstera kvantuma efikeco kaj elektra efikeco degenero. La malkresko de ekstera kvantuma efikeco rezultas de la fakto, ke la verda LED havas altan antaŭan tension de GaN, kiu igas la potencan konvertiĝon malpliiĝi. La dua malavantaĝo estas, ke la verda LED malpliiĝas kiam la injekta kurenta denseco pliiĝas, kiu estas kaptita de la droop-efiko. La Droop-efiko ankaŭ aperas en bluaj LED-oj, sed ĝi estas eĉ pli grava en verdaj LED-oj, rezultigante pli malaltajn funkciajn fluojn. Tamen, estas multaj kialoj por la kaŭzo de la droop-efiko, ne nur la Auger-kunmetaĵo, sed ankaŭ la mislokigo, portanta superfluo aŭ elektrona elfluo. Ĉi-lasta estas plifortigita per alta tensio interna elektra kampo.
Sekve, la maniero plibonigi la helan efikecon de verdaj LED-oj: unuflanke, kiel redukti la efekton Droop sub la ekzistantaj epitaxial materialaj kondiĉoj por plibonigi la luman efikecon; la dua aspekto, la fotoluminesca konvertiĝo de la blua LED plus la verda fosforo elsendas verdan lumon, La metodo povas akiri alt-efikecan verdan lumon, kaj teorie povas atingi pli altan ol la nuna blanka lumefiko, kiu apartenas al nespontanea verda lumo, kaj la kolora pureco kaŭzita de spektra plilarĝigo malpliiĝas, kio estas malfavora por ekrano, sed por ordinara Ne estas problemo pri lumigado. La verda lumefiko akirita per ĉi tiu metodo havas eblecon de pli ol 340 Lm/W, sed ĝi ankoraŭ ne superas 340 Lm/W post kombinado de blanka lumo. Trie, daŭrigu esplori kaj trovi propran epitaksian materialon, nur Tiamaniere, estas espero, ke akirante pli da verda lumo ol 340 Lm/w, la blanka lumo kombinita de la ruĝa, verda kaj blua tri primarkolora LED-oj povas esti. pli alta ol la limo de lum-efikeco de la blua blato tipo blanka LED 340 Lm/ W.
3.UV LED-blato + tri primara kolora fosfora lumo
La ĉefa eneca difekto de ĉi-supraj du blankaj LED-oj estas la neegala spaca distribuado de lumeco kaj kromateco. Ultraviola lumo ne estas videbla por la homa okulo. Tial, post kiam la ultraviola lumo estas elsendita de la blato, ĝi estas absorbita per la tri primaraj koloraj fosforoj de la enkapsuliga tavolo, kaj la fotoluminesko de la fosforo estas konvertita en blankan lumon, kiu tiam estas elsendita en la spacon. Ĉi tio estas ĝia plej granda avantaĝo, same kiel tradiciaj fluoreskaj lampoj, ĝi ne havas spacan kolormalegalecon. Tamen, la teoria lumefiko de la ultraviola blato tipo blanka LED ne povas esti pli alta ol la teoria valoro de la blua blato tipo blanka lumo, kaj ĝi estas malpli verŝajne esti pli alta ol la teoria valoro de la RGB tipo blanka lumo. Tamen, nur per la disvolviĝo de alt-efikecaj trikromataj fosforoj taŭgaj por transviola lumo-ekscito eblas akiri ultraviolajn lumspecajn blankajn LEDojn, kiuj estas proksimaj aŭ eĉ pli efikaj ol la nunaj du blankaj LEDoj. Ju pli proksime al la blu-lumaj ultraviolaj LEDoj, la ebleco Ju pli grandaj estas la mez-ondaj kaj mallongaj ondoj ultraviolaj blankaj LED-oj, des pli neeblas.