Analiza e rrugëve kryesore teknike për LED të bardhë për ndriçim
Llojet e bardha LED: Rrugët kryesore teknike për LED të bardha për ndriçim janë: 1 LED blu + lloj fosfori; Lloji LED 2RGB; Lloji 3 LED ultraviolet + fosfor
1. Çipi blu-LED + lloji i fosforit të verdhë-gjelbër përfshin derivatin me shumë ngjyra të fosforit
Shtresa e fosforit verdhë-jeshile thith një pjesë të dritës blu të çipit LED për të gjeneruar fotolumineshencë, dhe pjesa tjetër e dritës blu nga çipi LED transmeton shtresën e fosforit dhe konvergon me dritën e verdhë-jeshile të emetuar nga fosfori në pika të ndryshme në hapësirë, dhe drita e kuqe, jeshile dhe blu përzihet për të formuar dritë të bardhë; Në këtë mënyrë, vlera më e lartë teorike e efikasitetit të konvertimit të fotolumineshencës së një prej efiçencave kuantike të jashtme nuk do të kalojë 75%; dhe shkalla e nxjerrjes së luminescencës së çipit mund të arrijë vetëm rreth 70%, kështu që teorikisht, drita blu është e bardhë. Efikasiteti i dritës LED nuk do të kalojë 340 Lm/W, CREE arriti 303 Lm/W në vitet e mëparshme dhe ia vlen të festohet nëse rezultatet e testit janë të sakta.
2, E kuqe, jeshile dhe blu me tre kombinime kryesore me ngjyra RGB Lloji LED duke përfshirë llojin RGBW-LED, etj.
R-LED (e kuqe) + G-LED (jeshile) + B- LED (blu) Tre LED janë të kombinuara dhe drita e kuqe, jeshile dhe blu e tre ngjyrave kryesore janë të përziera drejtpërdrejt në hapësirë për të formuar dritë të bardhë. Për të prodhuar dritë të bardhë me efikasitet të lartë në këtë mënyrë, para së gjithash, LED me ngjyra të ndryshme, veçanërisht LED të gjelbër, duhet të jenë burime drite me efikasitet të lartë, e cila është rreth 69% e dukshme nga "drita e bardhë e energjisë". efikasiteti i LED-ve blu dhe të kuq ka qenë shumë i lartë, dhe efikasiteti i brendshëm kuantik është mbi 90% dhe 95%, përkatësisht, por efikasiteti i brendshëm kuantik i LED-ve jeshile është shumë prapa. Fenomeni që drita jeshile LED e bazuar në GaN nuk është efikase quhet "hendek i dritës së gjelbër". Arsyeja kryesore është se LED jeshil nuk ka gjetur materialin e vet epitaksial. Materialet ekzistuese të serisë së nitridit fosfor-arsenik kanë efikasitet të ulët në spektrin e verdhë-jeshile, dhe materiali epitaksial i dritës së kuqe ose dritës blu përdoret për të bërë LED të gjelbër. Në kushte me densitet më të ulët të rrymës, LED-të jeshile kanë efikasitet më të lartë ndriçues se drita blu + jeshile fosfori për shkak të mungesës së humbjes së konvertimit të fosforit. Është raportuar se efikasiteti i ndriçimit arrin 291 Lm/W në 1 mA. Megjithatë, efekti i dritës së dritës së gjelbër të shkaktuar nga efekti Droop zvogëlohet shumë në një rrymë të madhe dhe kur rritet densiteti i rrymës, efekti i dritës është ulet me shpejtësi. Në një rrymë prej 350 mA, efikasiteti i dritës është 108 Lm/W, dhe në kushtet e 1 A, efikasiteti i ndriçimit bie në 66 Lm/W.
Për fosfidet e Grupit III, emetimi i dritës në brezin e gjelbër bëhet një pengesë themelore për sistemin material. Ndryshimi i përbërjes së AlInGaP e bën atë të shkëlqejë jeshile në vend të ngjyrës së kuqe, portokalli ose të verdhë - duke shkaktuar izolim të pamjaftueshëm të transportuesit për shkak të hendekut relativisht të ulët të energjisë të sistemit material, duke eliminuar rikombinimin efektiv rrezatues.
Në të kundërt, nitridet e Grupit III janë më të vështira për t'u arritur, por vështirësia nuk është e pakapërcyeshme. Me këtë sistem, dy faktorë që shkaktojnë uljen e efikasitetit për shkak të shtrirjes së dritës në brezin e gjelbër janë: efikasiteti i jashtëm kuantik dhe degradimi i efiçencës elektrike. Ulja e efikasitetit kuantik të jashtëm rezulton nga fakti se LED jeshil ka një tension të lartë përpara të GaN, i cili shkakton uljen e shkallës së konvertimit të fuqisë. Disavantazhi i dytë është se LED jeshil zvogëlohet me rritjen e densitetit të rrymës së injektimit, e cila bllokohet nga efekti i rënies. Efekti Droop shfaqet gjithashtu në LED blu, por është edhe më i rëndësishëm në LED-të jeshile, duke rezultuar në rryma më të ulëta funksionimi. Megjithatë, ka shumë arsye për shkakun e efektit të rënies, jo vetëm përbërja Auger, por edhe vendosja e gabuar, tejmbushja e bartësit ose rrjedhja e elektroneve. Kjo e fundit përmirësohet nga një fushë elektrike e brendshme e tensionit të lartë.
Prandaj, mënyra për të përmirësuar efikasitetin ndriçues të LED-ve jeshile: nga njëra anë, si të zvogëlohet efekti Droop në kushtet ekzistuese të materialit epitaksial për të rritur efikasitetin e dritës; aspekti i dytë, shndërrimi i fotolumineshencës së LED blu plus fosfori jeshil lëshon dritë jeshile, Metoda mund të marrë dritë jeshile me efikasitet të lartë dhe teorikisht mund të arrijë efektin aktual të dritës së bardhë, që i përket dritës së gjelbër jo-spontane, dhe pastërtia e ngjyrës e shkaktuar nga zgjerimi spektral zvogëlohet, gjë që është e pafavorshme për shfaqje, por për të zakonshmen Nuk ka asnjë problem me ndriçimin. Efekti i dritës jeshile i marrë me këtë metodë ka një mundësi prej më shumë se 340 Lm/W, por gjithsesi nuk i kalon 340 Lm/W pas kombinimit të dritës së bardhë. Së treti, vazhdoni të hulumtoni dhe gjeni materialin e tij epitaksial, vetëm në këtë mënyrë, ekziston shpresa që duke marrë më shumë dritë jeshile se 340 Lm/w, drita e bardhë e kombinuar nga tre LED me ngjyra kryesore të kuqe, jeshile dhe blu mund të jetë më e lartë se kufiri i efikasitetit të dritës së çipit blu të bardhë LED 340 Lm/W.
3. Çip UV LED + dritë fosfori me tre ngjyra kryesore
Defekti kryesor i natyrshëm i dy LED-ve të bardha të mësipërme është shpërndarja e pabarabartë hapësinore e shkëlqimit dhe kromatikitetit. Drita ultravjollcë nuk është e dukshme për syrin e njeriut. Prandaj, pasi drita ultravjollcë emetohet nga çipi, ajo përthithet nga tre fosforet kryesore me ngjyra të shtresës kapsuluese dhe fotolumineshenca e fosforit shndërrohet në dritë të bardhë, e cila më pas emetohet në hapësirë. Ky është avantazhi i tij më i madh, ashtu si llambat fluoreshente tradicionale, nuk ka pabarazi ngjyrash hapësinore. Sidoqoftë, efekti teorik i dritës së LED-it të bardhë të tipit ultravjollcë nuk mund të jetë më i lartë se vlera teorike e dritës së bardhë të tipit blu të çipit dhe ka më pak gjasa të jetë më i lartë se vlera teorike e dritës së bardhë të tipit RGB. Megjithatë, është e mundur vetëm nëpërmjet zhvillimit të fosforeve trikromatike me efikasitet të lartë, të përshtatshëm për ngacmimin e dritës ultravjollcë, të përftohen LED të bardhë të tipit ultravjollcë që janë afër ose edhe më efikase se dy LED-të e bardha aktuale. Sa më afër LED-ve ultravjollcë me dritë blu, mundësia Sa më të mëdha të jenë LED të bardha të tipit ultravjollcë me valë të mesme dhe me valë të shkurtër, aq më e pamundur.