Análise das principais vías técnicas dos LED brancos para a iluminación
Tipos de LED branco: As principais vías técnicas dos LED brancos para a iluminación son: 1 LED azul + tipo fósforo; Tipo LED 2RGB; 3 LED ultravioleta + tipo fósforo
1. O chip LED azul + o tipo de fósforo amarelo-verde inclúe un derivado de fósforo multicolor
A capa de fósforo amarelo-verde absorbe unha parte da luz azul do chip LED para xerar fotoluminiscencia, e a outra parte da luz azul do chip LED transmite a capa de fósforo e converxe coa luz amarela-verde emitida polo fósforo. varios puntos do espazo, e a luz vermella, verde e azul mestúranse para formar luz branca; Deste xeito, o valor teórico máis alto da eficiencia de conversión de fotoluminiscencia dunha das eficiencias cuánticas externas non superará o 75 %; e a taxa de extracción da luminiscencia do chip só pode alcanzar un 70%, polo que, teoricamente, a luz azul é branca. A eficiencia da luz LED non superará os 340 Lm/W, o CREE alcanzou os 303Lm/W en anos anteriores, e paga a pena celebralo se os resultados das probas son precisos.
2, vermello, verde e azul de tres combinacións de cores primarias tipo LED RGB incluíndo o tipo RGBW-LED, etc.
R-LED (vermello) + G-LED (verde) + B- LED (azul) Os tres LED combínanse e a luz vermella, verde e azul das tres cores primarias mestúranse directamente no espazo para formar luz branca. Para producir luz branca de alta eficiencia deste xeito, en primeiro lugar, os LED de varias cores, especialmente os LED verdes, deben ser fontes de luz de alta eficiencia, que son visibles nun 69% desde a "luz branca enerxética". Actualmente, a eficacia dos LED azuis e vermellos foi moi alta e a eficiencia cuántica interna supera o 90% e o 95%, respectivamente, pero a eficiencia cuántica interna dos LED verdes está moi atrás. O fenómeno de que esa luz verde LED baseada en GaN non é eficiente chámase "brecha de luz verde". A razón principal é que o LED verde non atopou o seu propio material epitaxial. Os materiais existentes da serie de nitruro de fósforo e arsénico teñen unha baixa eficiencia no rango do espectro amarelo-verde, e o material epitaxial de luz vermella ou azul úsase para facer o LED verde. En condicións de densidade de corrente máis baixa, os LED verdes teñen unha maior eficacia luminosa que a luz azul + fósforo verde porque non hai perdas de conversión de fósforo. Infórmase de que a eficiencia luminosa alcanza os 291 Lm/W a 1 mA. Non obstante, o efecto luminoso da luz verde causado polo efecto Droop redúcese moito a unha corrente grande e, cando se aumenta a densidade de corrente, o efecto luminoso é baixou rapidamente. A unha corrente de 350 mA, a eficiencia luminosa é de 108 Lm/W, e baixo a condición de 1 A, a eficiencia luminosa cae a 66 Lm/W.
Para os fosfuros do Grupo III, a emisión de luz á banda verde convértese nunha barreira fundamental para o sistema material. Cambiar a composición de AlInGaP fai que brille en verde en lugar de vermello, laranxa ou amarelo, causando un confinamento insuficiente do portador debido á brecha de enerxía relativamente baixa do sistema de material, eliminando a recombinación radiativa eficaz.
Pola contra, os nitruros do Grupo III son máis difíciles de conseguir, pero a dificultade non é insuperable. Con este sistema, dous factores que fan que a eficiencia diminúa debido á extensión da luz na banda verde son: a eficiencia cuántica externa e a degradación da eficiencia eléctrica. A diminución da eficiencia cuántica externa resulta do feito de que o LED verde ten unha alta tensión directa de GaN, o que fai que a taxa de conversión de enerxía diminúa. A segunda desvantaxe é que o LED verde diminúe a medida que aumenta a densidade de corrente de inxección, que queda atrapada polo efecto de caída. O efecto Droop tamén aparece nos LED azuis, pero é aínda máis importante nos LED verdes, o que resulta en correntes de funcionamento máis baixas. Non obstante, hai moitas razóns para a causa do efecto de caída, non só o composto Auger, senón tamén o desprazamento incorrecto, o desbordamento do portador ou a fuga de electróns. Este último vese reforzado por un campo eléctrico interno de alta tensión.
Polo tanto, a forma de mellorar a eficacia luminosa dos LED verdes: por unha banda, como reducir o efecto de caída nas condicións existentes do material epitaxial para mellorar a eficiencia da luz; o segundo aspecto, a conversión de fotoluminiscencia do LED azul máis o fósforo verde emite luz verde, o método pode obter luz verde de alta eficiencia e, teoricamente, pode acadar un efecto de luz branca superior ao actual, que pertence á luz verde non espontánea, e a pureza da cor causada polo ensanchamento espectral diminúe, o que é desfavorable para a visualización, pero para o normal Non hai ningún problema coa iluminación. O efecto de luz verde obtido por este método ten unha posibilidade de máis de 340 Lm/W, pero aínda non supera os 340 Lm/W despois de combinar luz branca. En terceiro lugar, seguir investigando e atopando o seu propio material epitaxial, só Deste xeito, existe a esperanza de que ao obter máis luz verde que 340 Lm/w, a luz branca combinada polos LED de tres cores primarias vermello, verde e azul poida ser superior ao límite de eficiencia lumínica do LED branco tipo blue chip 340 Lm/W.
3.Chip LED UV + luz de fósforo de tres cores primarias
O principal defecto inherente dos dous LED brancos anteriores é a distribución espacial desigual da luminosidade e da cromaticidade. A luz ultravioleta non é visible para o ollo humano. Polo tanto, despois de que a luz ultravioleta se emite desde o chip, é absorbida polos tres fósforos de cores primarias da capa de encapsulación e a fotoluminiscencia do fósforo convértese en luz branca, que despois se emite ao espazo. Esta é a súa maior vantaxe, ao igual que as lámpadas fluorescentes tradicionais, non ten desnivel de cor espacial. Non obstante, o efecto de luz teórico do LED branco tipo chip ultravioleta non pode ser superior ao valor teórico da luz branca tipo chip azul, e é menos probable que sexa maior que o valor teórico da luz branca tipo RGB. Non obstante, só a través do desenvolvemento de fósforos tricromáticos de alta eficiencia axeitados para a excitación da luz ultravioleta é posible obter LED brancos de tipo ultravioleta próximos ou incluso máis eficientes que os dous LED brancos actuais. Canto máis preto dos LED ultravioleta de luz azul, a posibilidade Canto máis grandes sexan os LED brancos de tipo ultravioleta de onda media e onda curta, máis imposible.