Valgete valgusdioodide peamiste tehniliste marsruutide analüüs
Valgete LED-ide tüübid: Valgustuse valgete LED-ide peamised tehnilised marsruudid on: 1 sinine LED + luminofoortüüp; 2RGB LED tüüp; 3 ultraviolett-LED + luminofoortüüpi
1. Sinise LED-kiip + kollakasroheline fosforitüüp sisaldab mitmevärvilist fosfori derivaati
Kollakasroheline luminofoorkiht neelab osa LED-kiibi sinisest valgusest, et tekitada fotoluminestsents, ja teine osa LED-kiibi sinisest valgusest edastab fosforikihi ja koondub luminofoorkiibi poolt kiiratava kollakasrohelise valgusega. erinevad punktid ruumis ning punane, roheline ja sinine valgus segunevad, moodustades valge valguse; Sel viisil ei ületa ühe välise kvantefektiivsuse fotoluminestsentsi muundamise efektiivsuse kõrgeim teoreetiline väärtus 75%; ja kiibi luminestsentsi ekstraheerimiskiirus võib ulatuda ainult umbes 70% -ni, nii et teoreetiliselt on sinine valgus valge. LED-valguse kasutegur ei ületa 340 Lm/W, CREE saavutas varasematel aastatel 303Lm/W ning testitulemuste täpsuse üle tasub rõõmu tunda.
2, punane, roheline ja sinine kolme põhivärvi kombinatsiooniga RGB LED-tüüp, sealhulgas RGBW-LED-tüüp jne.
R-LED (punane) + G-LED (roheline) + B- LED (sinine) Kolm LED-i on kombineeritud ning kolme põhivärvi punane, roheline ja sinine valgus segunevad otse ruumis, moodustades valge valguse. Sel viisil suure tõhususega valge valguse tootmiseks peavad ennekõike erinevat värvi LED-id, eriti rohelised LED-id, olema tõhusad valgusallikad, mis on "energiavalgest valgusest" nähtavad umbes 69%. siniste ja punaste LED-ide efektiivsus on olnud väga kõrge ning sisemine kvantefektiivsus on vastavalt üle 90% ja 95%, kuid roheliste LED-ide sisemine kvantefektiivsus jääb kaugele maha. Nähtust, et selline GaN-põhine LED-roheline tuli ei ole tõhus, nimetatakse "rohelise valguse vaheks". Peamine põhjus on selles, et roheline LED ei ole leidnud oma epitaksiaalset materjali. Olemasolevatel fosfor-arseennitriidi seeria materjalidel on kollase-rohelise spektrivahemikus madal efektiivsus ja rohelise LED-i valmistamiseks kasutatakse punast või sinist valgust epitaksiaalset materjali. Väiksema voolutiheduse tingimustes on roheliste LED-ide valgustõhusus suurem kui sinisel + luminofoorrohelisel valgusel, kuna puudub fosfori muundamise kadu. On teatatud, et valgusefektiivsus ulatub 1 mA juures 291 Lm/W. Kuid suure voolu korral väheneb Droop-efekti põhjustatud rohelise tule valgusefekt oluliselt ja voolutiheduse suurendamisel väheneb valgusefekt kiiresti langetatud. Voolutugevusel 350 mA on valgusefektiivsus 108 Lm/W ja 1 A tingimusel langeb valgusefektiivsus 66 Lm/W-ni.
III rühma fosfiidide puhul muutub rohelisele ribale valguse kiirgamine materiaalse süsteemi oluliseks takistuseks. AlInGaP koostise muutmine paneb selle punase, oranži või kollase asemel roheliselt helendama – põhjustades materjalisüsteemi suhteliselt väikese energiavahe tõttu ebapiisavat kandja suletust, välistades tõhusa kiirgusrekombinatsiooni.
Seevastu III rühma nitriide on raskem saavutada, kuid raskus ei ole ületamatu. Selle süsteemi puhul on kaks tegurit, mis põhjustavad efektiivsuse vähenemist valguse laienemise tõttu rohelisse ribasse: väline kvanttõhusus ja elektritõhususe halvenemine. Välise kvantefektiivsuse langus tuleneb asjaolust, et rohelisel LED-il on kõrge GaN-i päripinge, mis põhjustab võimsuse muundamise kiiruse vähenemist. Teine puudus on see, et roheline LED väheneb sissepritse voolutiheduse kasvades, mis jääb rippuva efekti tõttu lõksu. Droop-efekt ilmneb ka sinistes LED-des, kuid rohelistes LED-des on see veelgi olulisem, mille tulemuseks on madalamad töövoolud. Siiski on rippumisefekti põhjuseid palju, mitte ainult Augeri ühend, vaid ka vale paigutus, kandja ülevool või elektronide leke. Viimast võimendab kõrgepinge sisemine elektriväli.
Seetõttu on roheliste LED-ide valgustugevuse parandamise viis: ühelt poolt, kuidas vähendada Droopi efekti olemasolevate epitaksiaalsete materjalide tingimustes, et suurendada valguse efektiivsust; teine aspekt, sinise LED-i ja rohelise fosfori fotoluminestsentsi muundamine kiirgab rohelist valgust, meetod võib saada suure tõhususega rohelist valgust ja teoreetiliselt võib saavutada praegusest mittespontaansest rohelisest valgusest suurema valge valguse efekti, ja spektraalsest laienemisest tingitud värvipuhtus langeb, mis on küll kuvamise jaoks ebasoodne, kuid tavalistele Valgustamisega pole probleemi. Selle meetodiga saadava rohelise valguse efekti võimalus on üle 340 Lm/W, kuid see ei ületa valge valguse kombineerimise järel siiski 340 Lm/W. Kolmandaks, jätkake uurimist ja leidke oma epitaksiaalne materjal, ainult Sel viisil on lootust, et saades rohkem rohelist valgust kui 340 Lm/w, võib valget valgust kombineerida punase, rohelise ja sinise kolme põhivärvi LED-iga. kõrgem kui blue chip tüüpi valge LED 340 Lm/W valgustõhususe piir.
3.UV LED-kiip + kolme põhivärviga luminofoorvalgusti
Ülaltoodud kahe valge LED-i peamine defekt on heleduse ja värvide ebaühtlane ruumiline jaotus. Ultraviolettvalgus pole inimsilmale nähtav. Seetõttu neeldub kiibilt ultraviolettkiirguse kiirgamise järel selle kapseldava kihi kolm põhivärvi fosforit ja fosfori fotoluminestsents muundatakse valgeks valguseks, mis kiirgab seejärel ruumi. See on selle suurim eelis, nagu ka traditsioonilistel luminofoorlampidel, ei esine sellel ruumilist värvi ebaühtlust. Kuid ultraviolettkiibi tüüpi valge LED-i teoreetiline valgusefekt ei saa olla kõrgem sinise kiibi tüüpi valge valguse teoreetilisest väärtusest ja on vähem tõenäoline, et see on suurem kui RGB tüüpi valge valguse teoreetiline väärtus. Kuid ainult ultraviolettvalgusega ergastamiseks sobivate suure efektiivsusega trikromaatiliste luminofooride väljatöötamise kaudu on võimalik saada ultraviolettvalguse tüüpi valgeid LED-e, mis on praeguse kahe valge LED-i lähedased või isegi tõhusamad. Mida lähemal sinise valgusega ultraviolettvalgusdioodidele, on võimalus Mida suuremad on keskmise ja lühilaine ultraviolett-tüüpi valged LED-id, seda võimatum.