Таҳлили роҳҳои асосии техникӣ барои LED-ҳои сафед барои равшанӣ
Намудҳои LED сафед: Роҳҳои асосии техникӣ барои LEDs сафед барои равшанӣ инҳоянд: 1 LED кабуд + навъи фосфор; Навъи LED 2RGB; 3 LED ултрабунафш + навъи фосфор
1. Чипи Blue-LED + навъи фосфори зард-сабз ҳосилаи фосфори гуногунрангро дар бар мегирад
Қабати фосфори зард-сабз як қисми нури кабуди чипи LED-ро барои тавлиди фотолюминессенсия ҷаббида мекунад ва қисми дигари нури кабуд аз чипи LED қабати фосфорро интиқол медиҳад ва бо нури зарду сабзи фосфор дар нуктаҳои гуногуни фазо ва нури сурх, сабз ва кабуд омехта шуда, нури сафедро ба вуҷуд меорад; Ба ин тартиб, арзиши баландтарини назариявии самаранокии табдилдиҳии фотолюминесценти яке аз самаранокии квантии беруна аз 75% зиёд нахоҳад буд; ва суръати истихроҷи люминесценти чип метавонад танҳо тақрибан ба 70% расад, бинобар ин аз ҷиҳати назариявӣ, нури кабуд сафед аст. Самаранокии нури LED аз 340 Lm / W зиёд нахоҳад буд, CREE дар солҳои қаблӣ ба 303Lm / W расид ва агар натиҷаҳои санҷиш дақиқ бошанд, ҷашн гирифтан лозим аст.
2, Се комбинатсияи ранги сурх, сабз ва кабуд, навъи RGB LED, аз ҷумла навъи RGBW-LED ва ғайра.
R-LED (сурх) + G-LED (сабз) + B- LED (кабуд) Се LED якҷоя карда мешаванд ва нури сурх, сабз ва кабуди се ранги асосӣ мустақиман дар фазо омехта шуда, нури сафедро ташкил медиҳанд. Барои тавлиди нури сафеди пурсамар бо ин роҳ, пеш аз ҳама, LED-ҳои рангҳои гуногун, бахусус LED-ҳои сабз, бояд манбаъҳои нури баландсифат бошанд, ки тақрибан 69% аз "нурраи сафеди энергетикӣ" намоён аст. самаранокии LED-ҳои кабуд ва сурх хеле баланд буд ва самаранокии квантии дохилӣ мутаносибан беш аз 90% ва 95% аст, аммо самаранокии квантии дохилии LEDҳои сабз хеле ақиб мондааст. Падидае, ки чунин чароғи сабзи LED дар асоси GaN самаранок нест, "холии нури сабз" номида мешавад. Сабаби асосӣ дар он аст, ки LED-и сабз маводи эпитаксиалии худро наёфтааст. Маводҳои мавҷудаи силсилаи нитриди фосфорӣ-арсенӣ дар диапазони спектри зард-сабз самаранокии паст доранд ва маводи эпитаксиалии нури сурх ё нури кабуд барои сохтани LED сабз истифода мешавад. Дар шароити зичии камтари ҷорӣ, LED-ҳои сабз нисбат ба нури сабзи кабуд + фосфор аз сабаби гум шудани табдили фосфор самаранокии бештари равшанӣ доранд. Гуфта мешавад, ки самаранокии рӯшноӣ дар 1 мА ба 291 Lm/W мерасад. Аммо, таъсири нури нури сабз, ки аз таъсири Droop ба вуҷуд омадааст, дар ҷараёни калон хеле кам мешавад ва вақте ки зичии ҷорӣ зиёд мешавад, эффекти рӯшноӣ аст. зуд паст шуд. Дар ҷараёни 350 мА самаранокии рӯшноӣ 108 лм/Вт буда, дар ҳолати 1 А иқтидори рӯшноӣ то 66 лм/Вт паст мешавад.
Барои фосфидҳои гурӯҳи III, паҳн кардани нур ба банди сабз як монеаи асосӣ дар системаи моддӣ мегардад. Тағйир додани таркиби AlInGaP онро ба ҷои сурх, норанҷӣ ё зард сабз мегардонад - боиси ҳабси нокифояи интиқолдиҳанда аз сабаби холигии нисбатан ками энергияи системаи моддӣ мегардад ва рекомбинатсияи самарабахши радиатсионӣ рафъ мекунад.
Баръакси ин, нитридҳои гурӯҳи III ба даст овардан душвортар аст, аммо душворӣ бартарафнашаванда нест. Бо ин система, ду омиле, ки боиси кам шудани самаранокии сабаби паҳншавии нур ба банди сабз мешаванд, инҳоянд: самаранокии квантии беруна ва таназзули самаранокии барқ. Пастшавии самаранокии квантии беруна аз он бармеояд, ки LED-и сабз дорои шиддати баланди пешқадами GaN мебошад, ки боиси паст шудани суръати табдили нерӯ мегардад. Камбудии дуюм ин аст, ки LED-и сабз бо зиёд шудани зичии ҷараёни тазриқӣ коҳиш меёбад, ки бо таъсири пошхӯрӣ ба дом афтодааст. Таъсири Droop инчунин дар LED-ҳои кабуд пайдо мешавад, аммо он дар LED-ҳои сабз боз ҳам муҳимтар аст, ки боиси паст шудани ҷараёни корӣ мегардад. Бо вуҷуди ин, сабабҳои зиёде барои таъсири пошхӯрӣ вуҷуд доранд, на танҳо пайвастагии Auger, балки инчунин ҷойгиркунии нодуруст, обхезии интиқолдиҳанда ё ихроҷи электрон. Охирин аз ҷониби майдони электрикии дохилии баландшиддати баланд такмил дода мешавад.
Аз ин рӯ, роҳи беҳтар кардани самаранокии равшании LED-ҳои сабз: аз як тараф, чӣ гуна коҳиш додани таъсири Droop дар шароити мавҷудаи маводи эпитаксиалӣ барои баланд бардоштани самаранокии нур; ҷанбаи дуюм, табдили фотолюминесцентии LED кабуд ва фосфори сабз нури сабзро мебарорад, Ин усул метавонад нури сабзи самарабахшро ба даст орад ва аз ҷиҳати назариявӣ метавонад аз таъсири нури сафеди кунунӣ, ки ба нури сабзи ғайримуқаррарӣ тааллуқ дорад, баландтар ба даст орад, ва тозагии ранг, ки дар натиҷаи васеъшавии спектр ба вуҷуд омадааст, коҳиш меёбад, ки ин барои намоиш номусоид аст, аммо барои оддӣ ҳеҷ мушкиле бо равшанӣ вуҷуд надорад. Таъсири нури сабз, ки бо ин усул ба даст омадааст, имкони бештар аз 340 лм/Вт дорад, аммо пас аз якҷоя кардани нури сафед он ҳанӯз аз 340 лм/Вт зиёд нест. Сеюм, таҳқиқотро идома диҳед ва маводи эпитаксиалии худро пайдо кунед, танҳо бо ин роҳ, умеде ҳаст, ки бо гирифтани нури сабз бештар аз 340 Lm/w, нури сафед дар якҷоягӣ бо се LED-и рангии сурх, сабз ва кабуд метавонад баландтар аз ҳадди самаранокии нури чипи кабуд навъи LED сафед 340 Lm / W.
3.UV чипи LED + се нури фосфори асосии ранги
Камбуди асосии хоси ду LED-и сафеди дар боло зикршуда тақсимоти нобаробари фазоии равшанӣ ва хроматикӣ мебошад. Нури ултрабунафш ба чашми инсон намоён нест. Аз ин рӯ, пас аз аз чип баровардани нури ултрабунафш он аз ҷониби се фосфори асосии рангаи қабати капсуланда ҷаббида мешавад ва фотолюминесценти фосфор ба нури сафед табдил меёбад, ки баъд ба фазо паҳн мешавад. Ин бузургтарин бартарии он аст, ба монанди лампаҳои анъанавии флуоресцентӣ, он нобаробарии фазои фазоиро надорад. Аммо, таъсири нури назариявии чипи сафеди навъи ултрабунафш LED наметавонад аз арзиши назариявии нури сафеди навъи чипи кабуд баландтар бошад ва эҳтимоли он аз арзиши назариявии нури сафеди навъи RGB камтар аст. Бо вуҷуди ин, танҳо тавассути таҳияи фосфорҳои трихроматикии самараноки баланд, ки барои ҳаяҷонбахшии нурҳои ултрабунафш мувофиқанд, мумкин аст, ки LED-ҳои сафеди навъи ултрабунафшро ба даст оранд, ки ба ду LED-и сафеди ҳозира наздик ё ҳатто самараноктаранд. Чӣ қадаре ки ба LED-ҳои ултрабунафш кабуд наздиктар бошанд, имкон дорад, ки LED-ҳои навъи ултрабунафши сафеди мавҷи миёна ва кӯтоҳ мавҷ калонтар бошанд, ҳамон қадар имконнопазиранд.