Pagsusuri ng mga pangunahing teknikal na ruta para sa mga puting LED para sa pag-iilaw
Mga uri ng puting LED: Ang mga pangunahing teknikal na ruta para sa mga puting LED para sa pag-iilaw ay: 1 asul na LED + uri ng pospor; Uri ng 2RGB LED; 3 ultraviolet LED + uri ng pospor
1. Ang blue-LED chip + yellow-green phosphor type ay may kasamang multi-color phosphor derivative
Ang dilaw-berdeng phosphor layer ay sumisipsip ng isang bahagi ng asul na ilaw ng LED chip upang makabuo ng photoluminescence, at ang iba pang bahagi ng asul na ilaw mula sa LED chip ay nagpapadala ng phosphor layer at nakikipag-ugnay sa dilaw-berdeng ilaw na ibinubuga ng phosphor sa iba't ibang mga punto sa espasyo, at ang pula, berde at asul na liwanag ay naghahalo upang bumuo ng puting liwanag; Sa ganitong paraan, ang pinakamataas na teoretikal na halaga ng kahusayan ng conversion ng photoluminescence ng isa sa mga panlabas na kahusayan sa kabuuan ay hindi lalampas sa 75%; at ang rate ng pagkuha ng luminescence ng chip ay maaari lamang umabot sa halos 70%, kaya ayon sa teorya, ang asul na ilaw ay puti. Ang kahusayan ng LED light ay hindi lalampas sa 340 Lm/W, ang CREE ay umabot sa 303Lm/W sa mga nakaraang taon, at sulit na ipagdiwang kung tumpak ang mga resulta ng pagsubok.
2, Pula, berde at asul na tatlong pangunahing kumbinasyon ng kulay RGB LED type kabilang ang RGBW-LED type, atbp.
R-LED (pula) + G-LED (berde) + B- LED (asul) Ang tatlong LED ay pinagsama, at ang pula, berde at asul na ilaw ng tatlong pangunahing kulay ay direktang pinaghalo sa espasyo upang bumuo ng puting liwanag. Upang makagawa ng mataas na kahusayan na puting ilaw sa ganitong paraan, una sa lahat, ang mga LED na may iba't ibang kulay, lalo na ang mga berdeng LED, ay dapat na may mataas na kahusayan na pinagmumulan ng ilaw, na halos 69% na nakikita mula sa "energy white light". Sa kasalukuyan, ang efficacy ng blue at red LEDs ay napakataas, at ang internal quantum efficiency ay higit sa 90% at 95%, ayon sa pagkakabanggit, ngunit ang internal quantum efficiency ng green LEDs ay malayo sa likod. Ang kababalaghan na ang naturang GaN-based LED green light ay hindi mahusay ay tinatawag na "green light gap." Ang pangunahing dahilan ay ang berdeng LED ay hindi natagpuan ang sarili nitong epitaxial na materyal. Ang umiiral na phosphorous-arsenic nitride series na materyales ay may mababang kahusayan sa yellow-green spectrum range, at ang red light o blue light epitaxial material ay ginagamit para gawin ang berdeng LED. Sa mas mababang kasalukuyang mga kondisyon ng density, ang mga berdeng LED ay may mas mataas na maliwanag na efficacy kaysa sa asul + phosphor green na ilaw dahil sa walang pagkawala ng conversion ng phosphor. Iniulat na ang makinang na kahusayan ay umaabot sa 291 Lm/W sa 1 mA. Gayunpaman, ang liwanag na epekto ng berdeng ilaw na dulot ng Droop effect ay lubhang nababawasan sa isang malaking kasalukuyang, at kapag ang kasalukuyang density ay tumaas, ang liwanag na epekto ay mabilis na ibinaba. Sa kasalukuyang 350 mA, ang makinang na kahusayan ay 108 Lm/W, at sa ilalim ng kondisyon ng 1 A, ang makinang na kahusayan ay bumaba sa 66 Lm/W.
Para sa Group III phosphides, ang paglabas ng liwanag sa berdeng banda ay nagiging pangunahing hadlang sa materyal na sistema. Ang pagpapalit sa komposisyon ng AlInGaP ay ginagawa itong kumikinang na berde sa halip na pula, orange o dilaw—na nagiging sanhi ng hindi sapat na pagkakulong ng carrier dahil sa medyo mababang energy gap ng material system, na inaalis ang epektibong radiative recombination.
Sa kaibahan, ang Group III nitride ay mas mahirap makamit, ngunit ang kahirapan ay hindi malulutas. Sa sistemang ito, dalawang salik na nagiging sanhi ng pagbaba ng kahusayan dahil sa pagpapalawig ng liwanag sa berdeng banda ay: panlabas na kahusayan ng quantum at pagkasira ng kahusayan ng kuryente. Ang pagbaba sa panlabas na quantum efficiency ay nagreresulta mula sa katotohanan na ang berdeng LED ay may mataas na pasulong na boltahe ng GaN, na nagiging sanhi ng pagbaba ng rate ng conversion ng kuryente. Ang pangalawang kawalan ay ang berdeng LED ay bumababa habang tumataas ang kasalukuyang density ng iniksyon, na nakulong sa pamamagitan ng droop effect. Lumilitaw din ang Droop effect sa mga asul na LED, ngunit mas mahalaga ito sa mga berdeng LED, na nagreresulta sa mas mababang operating currents. Gayunpaman, maraming dahilan para sa sanhi ng droop effect, hindi lamang ang Auger compound, kundi pati na rin ang misplacement, carrier overflow o electron leakage. Ang huli ay pinahusay ng isang mataas na boltahe na panloob na electric field.
Samakatuwid, ang paraan upang mapabuti ang maliwanag na espiritu ng berdeng LEDs: sa isang banda, kung paano bawasan ang Droop effect sa ilalim ng umiiral na mga kondisyon ng materyal na epitaxial upang mapahusay ang kahusayan ng liwanag; ang pangalawang aspeto, ang photoluminescence conversion ng asul na LED kasama ang berdeng phosphor ay nagpapalabas ng berdeng ilaw, Ang pamamaraan ay maaaring makakuha ng mataas na kahusayan na berdeng ilaw, at theoretically ay maaaring makamit ang mas mataas kaysa sa kasalukuyang puting ilaw na epekto, na kabilang sa hindi kusang berdeng ilaw, at ang kadalisayan ng kulay na dulot ng parang multo na pagpapalawak ay bumababa, na hindi kanais-nais para sa pagpapakita, ngunit para sa ordinaryong Walang problema sa pag-iilaw. Ang epekto ng berdeng liwanag na nakuha ng pamamaraang ito ay may posibilidad na higit sa 340 Lm/W, ngunit hindi pa rin ito lalampas sa 340 Lm/W pagkatapos pagsamahin ang puting liwanag. Pangatlo, patuloy na magsaliksik at maghanap ng sarili nitong epitaxial na materyal, tanging Sa ganitong paraan, may pag-asa na sa pamamagitan ng pagkuha ng higit na berdeng ilaw kaysa 340 Lm/w, ang puting ilaw na pinagsama ng pula, berde at asul na tatlong pangunahing kulay na LED ay maaaring mas mataas kaysa sa limitasyon ng kahusayan sa liwanag ng uri ng asul na chip puting LED 340 Lm/ W.
3.UV LED chip + tatlong pangunahing kulay na phosphor light
Ang pangunahing likas na depekto ng dalawang puting LED sa itaas ay ang hindi pantay na spatial na pamamahagi ng ningning at chromaticity. Ang ultraviolet light ay hindi nakikita ng mata ng tao. Samakatuwid, pagkatapos na ang ultraviolet light ay ibinubuga mula sa chip, ito ay hinihigop ng tatlong pangunahing kulay na phosphors ng encapsulating layer, at ang photoluminescence ng phosphor ay na-convert sa puting liwanag, na pagkatapos ay ibinubuga sa espasyo. Ito ang pinakamalaking bentahe nito, tulad ng mga tradisyunal na fluorescent lamp, wala itong spatial color unevenness. Gayunpaman, ang theoretical light effect ng ultraviolet chip type white LED ay hindi maaaring mas mataas kaysa sa theoretical value ng blue chip type white light, at mas malamang na mas mataas ito kaysa sa theoretical value ng RGB type white light. Gayunpaman, ito ay sa pamamagitan lamang ng pagbuo ng mga high-efficiency trichromatic phosphors na angkop para sa ultraviolet light excitation na posible na makakuha ng ultraviolet light-type na puting LED na malapit sa o mas mahusay kaysa sa kasalukuyang dalawang puting LED. Ang mas malapit sa blue-light ultraviolet LEDs, ang posibilidad Ang mas malaki ang medium-wave at short-wave ultraviolet type white LEDs, mas imposible.