Analyse vun Haapt technesch routes fir wäiss LEDs fir Beliichtung
Wäiss LED Typen: Déi Haapttechnesch Weeër fir wäiss LEDs fir Beliichtung sinn: 1 blo LED + Phosphortyp; 2RGB LED Typ; 3 ultraviolet LED + Phosphor Typ
1. Blue-LED Chip + giel-gréng Phosphor Typ enthält Multi-Faarf Phosphor Derivat
Déi giel-gréng Phosphorschicht absorbéiert en Deel vum bloe Liicht vum LED-Chip fir Photolumineszenz ze generéieren, an deen aneren Deel vum bloe Liicht vum LED-Chip iwwerdréit d'Phosphorschicht a konvergéiert mat dem giel-grénge Liicht dat vum Phosphor emittéiert gëtt. verschidde Punkten am Raum, an déi rout, gréng a blo Luucht vermëschen sech fir wäiss Liicht ze bilden; Op dës Manéier wäert den héchsten theoretesche Wäert vun der Photolumineszenz-Konversiounseffizienz vun engem vun den externen Quante-Effizienz net méi wéi 75% sinn; an d'Extraktiounsquote vun der Chiplumineszenz kann nëmmen ongeféier 70% erreechen, also theoretesch ass de bloe Liicht wäiss. LED Liichteffizienz wäert net méi wéi 340 Lm / W sinn, CREE erreecht 303Lm / W an de Jore virdrun, an et ass derwäert ze feieren wann d'Testresultater korrekt sinn.
2, Rout, gréng a blo dräi primär Faarfkombinatioun RGB LED Typ abegraff RGBW-LED Typ, etc.
R-LED (rout) + G-LED (gréng) + B- LED (blo) Déi dräi LEDe gi kombinéiert, an déi rout, gréng a blo Luucht vun den dräi primäre Faarwen ginn direkt am Raum gemëscht fir wäiss Liicht ze bilden. Fir op dës Manéier héicheffizient wäiss Liicht ze produzéieren, musse fir d'alleréischt LEDe vu verschiddene Faarwen, besonnesch gréng LEDs, héicheffizient Liichtquelle sinn, déi ongeféier 69% vu "Energiewäiss Liicht" siichtbar sinn. d'Effizienz vu bloen a roude LEDe war ganz héich, an déi intern Quanteeffizienz ass iwwer 90% respektiv 95%, awer déi intern Quanteeffizienz vu grénge LEDs ass wäit hannendrun. D'Phänomen datt sou GaN-baséiert LED gréng Luucht net effizient ass, gëtt e "grénge Liichtgab" genannt. Den Haaptgrond ass datt déi gréng LED net säin eegent epitaxialt Material fonnt huet. Déi existéierend Phosphor-Arsen-Nitrid-Serie Materialien hunn eng niddereg Effizienz am giel-grénge Spektrumberäich, an d'rout Luucht oder blo Liicht-Epitaxialmaterial gëtt benotzt fir déi gréng LED ze maachen. Bei méi nidderegen Stroumdichtebedéngungen hunn gréng LEDs méi héich Liichteffizienz wéi blo + Phosphor gréng Luucht wéinst kee Phosphor Konversiounsverloscht. Et gëtt gemellt datt d'Liichteffizienz 291 Lm/W bei 1 mA erreecht. Wéi och ëmmer, de Liichteffekt vun der grénger Luucht, déi duerch den Droop-Effekt verursaacht gëtt, gëtt bei engem grousse Stroum staark reduzéiert, a wann d'Stroumdicht erhéicht gëtt, ass de Liichteffekt séier erofgesat. Bei engem Stroum vun 350 mA ass d'Liichteffizienz 108 Lm/W, an ënner dem Bedingung vun 1 A fällt d'Liichteffizienz op 66 Lm/W.
Fir Grupp III-Phosphiden gëtt d'Emissioun vum Liicht an d'gréng Band eng fundamental Barrière fir de Materialsystem. D'Zesummesetzung vun AlInGaP z'änneren mécht et gréng anstatt rout, orange oder giel - verursaacht net genuch Trägerbegrenzung wéinst der relativ niddereger Energiespalt vum Materialsystem, eliminéiert effektiv Stralungsrekombinatioun.
Am Géigesaz, Grupp III Nitriden si méi schwéier z'erreechen, awer d'Schwieregkeet ass net oniwwergänglech. Mat dësem System sinn zwee Faktoren, déi d'Effizienz erofgoen wéinst der Verlängerung vum Liicht an d'gréng Band: extern Quanteeffizienz an elektresch Effizienzdegradatioun. D'Ofsenkung vun der externer Quanteeffizienz entsteet aus der Tatsaach datt déi gréng LED eng héich Forwardspannung vu GaN huet, wat d'Kraaftkonversiounsquote erofgeet. Den zweeten Nodeel ass datt d'gréng LED erofgeet wéi d'Injektiounsstroumdicht eropgeet, wat duerch den Droopeffekt agefaang ass. Den Droop Effekt erschéngt och a bloe LEDs, awer et ass nach méi wichteg a gréng LEDs, wat zu méi nidderegen Operatiounsstroum resultéiert. Wéi och ëmmer, et gi vill Grënn fir d'Ursaach vum Droop-Effekt, net nëmmen d'Auger-Verbindung, awer och d'Fehlplaz, d'Trägeriwwerfloss oder d'Elektronleckage. Déi lescht gëtt duerch en internt elektrescht Héichspannungsfeld verstäerkt.
Dofir ass de Wee fir d'Liichteffizienz vu gréngen LEDs ze verbesseren: Engersäits wéi d'Droop-Effekt ënner den existente epitaxialen Materialbedéngungen ze reduzéieren fir d'Liichteffizienz ze verbesseren; den zweeten Aspekt, d'Photolumineszenz Konversioun vun der bloer LED plus de grénge Phosphor emittéiert gréng Luucht, D'Method kann héicheffizient gréng Luucht kréien, an theoretesch méi héich wéi den aktuellen wäisse Liichteffekt erreechen, deen zu net-spontanem gréng Luucht gehéiert, an d'Faarfrengheet verursaacht duerch Spektralverbreedung fällt erof, wat fir Affichage ongënschteg ass, awer fir gewéinlech Et gëtt kee Problem mat der Beliichtung. De grénge Liichteffekt, deen duerch dës Method kritt gëtt, huet eng Méiglechkeet vu méi wéi 340 Lm/W, awer nach ëmmer net méi wéi 340 Lm/W no der Kombinatioun vu wäissem Liicht. Drëttens, fuerdert weider a fënnt säin eegent epitaxialt Material, nëmmen Op dës Manéier gëtt et eng Hoffnung datt duerch méi gréng Luucht wéi 340 Lm/w d'wäiss Liicht kombinéiert mat de roude, gréngen a bloe dräi primäre Faarf LEDs méi héich wéi d'Liichteffizienzlimit vum Blue Chip Typ wäiss LED 340 Lm/W.
3.UV LED Chip + dräi primär Faarf phosphor Liicht
Den Haaptinherente Defekt vun den uewe genannten zwee wäiss LEDs ass déi ongläich raimlech Verdeelung vu Liichtkraaft a Chromatizitéit. Ultraviolet Liicht ass net fir d'mënschlech Auge sichtbar. Dofir, nodeems d'ultraviolett Liicht vum Chip emittéiert ass, gëtt et vun den dräi primäre Faarfphosphor vun der encapsuléierender Schicht absorbéiert, an d'Fotolumineszenz vum Phosphor gëtt a wäiss Liicht ëmgewandelt, dat dann an de Raum emittéiert gëtt. Dëst ass säi gréisste Virdeel, grad wéi traditionell Leuchtstofflampen, et huet keng raimlech Faarfongläichheeten. Wéi och ëmmer, den theoretesche Liichteffekt vun der ultraviolet Chip Typ wäiss LED kann net méi héich sinn wéi den theoretesche Wäert vum bloe Chip Typ wäiss Liicht, an et ass manner wahrscheinlech méi héich wéi den theoretesche Wäert vum RGB Typ wäiss Liicht. Wéi och ëmmer, et ass nëmmen duerch d'Entwécklung vun héicheffizienten trichromatesche Phosphore gëeegent fir d'ultraviolett Liichtexcitatioun datt et méiglech ass ultraviolet Liicht-Typ wäiss LEDs ze kréien déi no bei oder souguer méi effizient sinn wéi déi aktuell zwee wäiss LEDs. Wat méi no bei de blo-Liicht ultraviolet LEDs, d'Méiglechkeet Wat méi grouss d'Mëttelwellen a Kuerzwellen ultraviolet Typ wäiss LEDs sinn, wat méi onméiglech ass.