Яктырту өчен ак светофор өчен төп техник маршрутларга анализ
Ак LED төрләре: Яктырту өчен ак светофорларның төп техник маршрутлары: 1 зәңгәр LED + фосфор тибы; 2RGB LED тибы; 3 ультрафиолет LED + фосфор тибы
1. Зәңгәр-LED чип + сары-яшел фосфор тибына күп төсле фосфор туемы керә
Сары-яшел фосфор катламы фотолуминцензия тудыру өчен LED чипның зәңгәр нурының бер өлешен үзләштерә, һәм LED чиптан зәңгәр утның бүтән өлеше фосфор катламын җибәрә һәм фосфор чыгарган сары-яшел яктылык белән берләшә. космостагы төрле нокталар, һәм кызыл, яшел һәм зәңгәр яктылык катнашып, ак яктылык барлыкка киләләр; Шул рәвешле, тышкы квант эффективлыгының фотолуминценций конверсия эффективлыгының иң югары теоретик кыйммәте 75% тан артмас; һәм чип люминесенциясен чыгару дәрәҗәсе якынча 70% ка җитә ала, шуңа күрә теоретик яктан зәңгәр ут ак. LED яктылык эффективлыгы 340 Лм / Вттан артмас, CREE узган елларда 303Lm / W булган, һәм тест нәтиҗәләре төгәл булса, бәйрәм итәргә кирәк.
2, Кызыл, яшел һәм зәңгәр өч төп төс комбинациясе RGB LED тибы, шул исәптән RGBW-LED тибы һ.б.
R-LED (кызыл) + G-LED (яшел) + B- LED (зәңгәр) Өч светофор берләштерелгән, һәм өч төп төснең кызыл, яшел һәм зәңгәр яктылыгы космоска турыдан-туры кушылып, ак яктылык барлыкка китерәләр. Шул рәвешле югары эффективлы ак яктылык чыгару өчен, беренче чиратта, төрле төстәге светофорлар, аеруча яшел светофорлар, югары эффективлык яктылык чыганаклары булырга тиеш, алар "энергия ак яктылыгы" ннан 69% күренә. Хәзерге вакытта, зәңгәр һәм кызыл светофорларның эффективлыгы бик югары, эчке квант эффективлыгы тиешенчә 90% һәм 95% тәшкил итә, ләкин яшел светофорларның эчке квант эффективлыгы күпкә артта кала. Мондый GaN нигезендәге LED яшел утның эффектив булмавы "яшел ут аермасы" дип атала. Төп сәбәбе - яшел LED үз эпитаксиаль материалын тапмады. Хәзерге фосфор-арсеник нитрид серияләре материаллары сары-яшел спектр диапазонында түбән эффективлыкка ия, һәм яшел утны ясау өчен кызыл ут яки зәңгәр якты эпитаксиаль материал кулланыла. Түбән агым тыгызлыгы шартларында яшел светофорлар зәңгәр + фосфор яшел утка караганда яктырак эффективлыкка ия, чөнки фосфор конверсия югалуы юк. Мәгълүм булганча, яктылык эффективлыгы 1 мАда 291 Лм / Втка җитә. Шулай да, Droop эффекты китергән яшел утның яктылык эффекты зур токта бик кими, һәм агым тыгызлыгы арткач, яктылык эффекты була. тиз төште. 350 мА токында якты эффективлык 108 Лм / Вт, һәм 1 А шартында якты эффективлык 66 Лм / Втка төшә.
III төркем фосфидлары өчен яшел полосага яктылык җибәрү материаль система өчен төп киртәгә әйләнә. AlInGaP составын үзгәртү аны кызыл, кызгылт сары яки сары урынына яшел төскә кертә - материаль системаның чагыштырмача аз энергия аермасы аркасында операторның җитәрлек булмавына китерә, эффектив радиатив рекомбинацияне бетерә.
Киресенчә, III группа нитридларына ирешү авыррак, ләкин кыенлыкны җиңеп булмый. Бу система ярдәмендә яшел полосага яктылыкның киңәюе аркасында эффективлыкның кимүенә китергән ике фактор: тышкы квант эффективлыгы һәм электр эффективлыгы деградациясе. Тышкы квант эффективлыгының кимүе яшел LED-ның GaN көчәнешенең югары көчәнешенә китерә, бу электр конверсия тизлегенең кимүенә китерә. Икенче җитешсезлек - инъекция ток тыгызлыгы арта барган саен яшел LED кими, ул тамчы эффекты белән капланган. Droop эффекты зәңгәр светофорларда да күренә, ләкин ул яшел светофорларда тагын да мөһимрәк, нәтиҗәдә эш агымнары түбән. Шулай да, Аугер кушылмасы гына түгел, ә күчерү, ташучы ташу яки электрон агып чыгу сәбәпле, бик күп сәбәпләр бар. Соңгысы югары көчәнешле эчке электр кыры белән көчәйтелә.
Шуңа күрә, яшел светофорларның якты эффективлыгын яхшырту ысулы: бер яктан, яктылык эффективлыгын күтәрү өчен булган эпитаксиаль материаль шартларда Droop эффектын ничек киметергә; икенче аспект, зәңгәр LED-ның фотолуминценций конверсиясе һәм яшел фосфор яшел ут чыгара, метод югары эффектив яшел ут ала ала, һәм теоретик яктан хәзерге ак яктылык эффектыннан югарырак ирешә ала, ул үзеннән-үзе булмаган яшел утка, һәм спектраль киңәю аркасында төс чисталыгы кими, бу күрсәтү өчен уңайсыз, ләкин гади өчен яктырту белән проблема юк. Бу ысул белән алынган яшел ут эффекты 340 Lm / W-тан артык булырга мөмкин, ләкин ул ак яктылыкны берләштергәннән соң 340 Lm / W-тан артмый. Өченчедән, үз эпитаксиаль материалын тикшерүне дәвам итегез, шулай итеп, 340 Lm / w-тан күбрәк яшел ут алу белән, кызыл, яшел һәм зәңгәр өч төп төсле LED белән кушылган ак яктылык булырга мөмкин дигән өмет бар. зәңгәр чип тибындагы яктылык эффективлыгы чикләреннән югарырак, ак LED 340 Lm / W.
3.UV LED чип + өч төп төсле фосфор яктылыгы
Aboveгарыдагы ике ак светофорның төп хас җитешсезлеге - яктылык һәм хроматиканың тигез булмаган киң таралуы. Ультрафиолет нуры кеше күзенә күренми. Шуңа күрә, ультрафиолет нуры чиптан чыкканнан соң, анкапсуляцион катламның өч төп төсле фосфорлары белән үзләштерелә, һәм фосфорның фотолуминценциясе ак яктылыкка әверелә, аннары космоска чыгарыла. Бу аның иң зур өстенлеге, традицион флуоресцент лампалар кебек, киңлекнең тигезсезлеге юк. Ләкин, ультрафиолет чип тибындагы ак LED-ның теоретик яктылыгы зәңгәр чип тибындагы ак яктылыкның теоретик кыйммәтеннән югарырак була алмый, һәм ул RGB тибындагы ак яктылыкның теоретик кыйммәтеннән югарырак булырга мөмкин. Ләкин, ультрафиолет нурларын дулкынландыру өчен яраклы югары эффективлыклы трихроматик фосфорлар эшләп, хәзерге ике ак светофорга якын яки хәтта эффективрак ультрафиолет якты типтагы ак светофор алырга мөмкин. Зәңгәрсу-якты ультрафиолетлы яктырткычларга якынрак, мөмкинлек Урта дулкынлы һәм кыска дулкынлы ультрафиолет тибындагы ак светофор зуррак булса, мөмкин түгел.