1. Μπλε τσιπ LED+κίτρινο πράσινο φώσφορο, συμπεριλαμβανομένου του παραγώγου πολυχρωμίου φωσφόρου

Το κίτρινο πράσινο στρώμα φωσφόρου απορροφά το μπλε φως ορισμένωνΤσιπ LEDγια την παραγωγή φωτοφωταύγειας, και το μπλε φως από τα τσιπ LED μεταδίδεται από το στρώμα φωσφόρου και συγκλίνει με το κίτρινο πράσινο φως που εκπέμπεται από τον φώσφορο σε διάφορα σημεία του χώρου, και το κόκκινο πράσινο μπλε φως αναμιγνύεται για να σχηματίσει λευκό φως. Με αυτόν τον τρόπο, η μέγιστη θεωρητική τιμή της απόδοσης μετατροπής φωτοφωταύγειας του φωσφόρου, μία από τις εξωτερικές κβαντικές αποδόσεις, δεν θα υπερβαίνει το 75%. Ο υψηλότερος ρυθμός εξαγωγής φωτός από το τσιπ μπορεί να φτάσει μόνο περίπου το 70%. Επομένως, θεωρητικά, η μέγιστη φωτεινή απόδοση του μπλε φωτός λευκού LED δεν θα υπερβαίνει τα 340 Lm/W και το CREE θα φτάσει τα 303 Lm/W πριν από μερικά χρόνια. Εάν τα αποτελέσματα των εξετάσεων είναι ακριβή, αξίζει να το γιορτάσουμε.

2. Κόκκινο πράσινο μπλε συνδυασμός τριών βασικών χρωμάτων Τύπος LED RGB, συμπεριλαμβανομένου τύπου LED RGB W, κ.λπ

Οι τρειςπου εκπέμπει φωςΟι δίοδοι R-LED (κόκκινο)+G-LED (πράσινο)+B-LED (μπλε), συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα λευκό φως αναμειγνύοντας απευθείας το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε φως που εκπέμπεται στο διάστημα. Προκειμένου να δημιουργηθεί λευκό φως υψηλής φωτεινής απόδοσης με αυτόν τον τρόπο, πρώτα απ 'όλα, όλα τα έγχρωμα LED, ειδικά τα πράσινα LED, πρέπει να είναι αποδοτικές πηγές φωτός, οι οποίες αντιπροσωπεύουν περίπου το 69% του «ίσης ενέργειας λευκού φωτός». Προς το παρόν, η απόδοση φωτός του μπλε LED και του κόκκινου LED είναι πολύ υψηλή, με την εσωτερική κβαντική απόδοση να ξεπερνά το 90% και το 95% αντίστοιχα, αλλά η εσωτερική κβαντική απόδοση του πράσινου LED είναι πολύ πίσω. Αυτό το φαινόμενο της χαμηλής απόδοσης πράσινου φωτός των LED με βάση το GaN ονομάζεται "κενό πράσινου φωτός". Ο κύριος λόγος είναι ότι το πράσινο LED δεν έχει βρει ακόμα το δικό του επιταξιακό υλικό. Η απόδοση των υπαρχόντων υλικών της σειράς νιτριδίου του φωσφόρου αρσενικού είναι πολύ χαμηλή στο κιτρινοπράσινο χρωματογραφικό εύρος. Ωστόσο, το πράσινο LED είναι κατασκευασμένο από επιταξιακά υλικά κόκκινου φωτός ή μπλε φωτός. Υπό την προϋπόθεση της χαμηλής πυκνότητας ρεύματος, επειδή δεν υπάρχει απώλεια μετατροπής φωσφόρου, το πράσινο LED έχει υψηλότερη φωτεινή απόδοση από το μπλε φως + πράσινο φως φωσφόρου. Αναφέρεται ότι η φωτεινή του απόδοση φτάνει τα 291Lm/W υπό ρεύμα 1mA. Ωστόσο, υπό υψηλό ρεύμα, η φωτεινή απόδοση του πράσινου φωτός που προκαλείται από το φαινόμενο Droop μειώνεται σημαντικά. Όταν η πυκνότητα ρεύματος αυξάνεται, η φωτεινή απόδοση μειώνεται γρήγορα. Κάτω από ρεύμα 350mA, η φωτεινή απόδοση είναι 108Lm/W και υπό συνθήκες 1A, η φωτεινή απόδοση μειώνεται στα 66Lm/W.

Για τα φωσφίδια της ομάδας III, η εκπομπή φωτός στην πράσινη ζώνη έχει γίνει το βασικό εμπόδιο του συστήματος υλικών. Η αλλαγή της σύνθεσης του AlInGaP έτσι ώστε να εκπέμπει πράσινο φως αντί για κόκκινο, πορτοκαλί ή κίτρινο – προκαλώντας ανεπαρκή περιορισμό του φορέα οφείλεται στο σχετικά χαμηλό ενεργειακό κενό του συστήματος υλικού, το οποίο αποκλείει τον αποτελεσματικό ανασυνδυασμό ακτινοβολίας.

Αντίθετα, είναι πιο δύσκολο για τα νιτρίδια της Ομάδας III να επιτύχουν υψηλή απόδοση, αλλά η δυσκολία δεν είναι ανυπέρβλητη. Όταν το φως επεκτείνεται στη ζώνη του πράσινου φωτός με αυτό το σύστημα, οι δύο παράγοντες που θα μειώσουν την απόδοση είναι η εξωτερική κβαντική απόδοση και η ηλεκτρική απόδοση. Η μείωση της εξωτερικής κβαντικής απόδοσης προέρχεται από το γεγονός ότι, παρόλο που το χάσμα της πράσινης ζώνης είναι χαμηλότερο, το πράσινο LED χρησιμοποιεί την υψηλή προς τα εμπρός τάση του GaN, η οποία μειώνει τον ρυθμό μετατροπής ισχύος. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι ότι το πράσινοΗ λυχνία LED μειώνεταιμε την αύξηση της πυκνότητας του ρεύματος έγχυσης και παγιδεύεται από το φαινόμενο πτώσης. Το φαινόμενο πτώσης εμφανίζεται επίσης στο μπλε LED, αλλά είναι πιο σοβαρό στο πράσινο LED, με αποτέλεσμα χαμηλότερη απόδοση του συμβατικού ρεύματος εργασίας. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί λόγοι για το φαινόμενο droop, όχι μόνο ο ανασυνδυασμός Auger, αλλά και η εξάρθρωση, η υπερχείλιση φορέα ή η ηλεκτρονική διαρροή. Το τελευταίο ενισχύεται από το εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο υψηλής τάσης.

Επομένως, οι τρόποι βελτίωσης της φωτεινής απόδοσης του πράσινου LED: αφενός, μελετήστε πώς να μειώσετε το φαινόμενο Droop για να βελτιώσετε τη φωτεινή απόδοση υπό τις συνθήκες των υπαρχόντων επιταξιακών υλικών. Από την άλλη πλευρά, το μπλε LED συν το πράσινο φώσφορο χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της φωτοφωταύγειας για να εκπέμπει πράσινο φως. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αποκτήσει πράσινο φως με υψηλή φωτεινή απόδοση, το οποίο θεωρητικά μπορεί να επιτύχει υψηλότερη φωτεινή απόδοση από το τρέχον λευκό φως. Ανήκει στο μη αυθόρμητο πράσινο φως. Η μείωση της καθαρότητας χρώματος που προκαλείται από τη φασματική του διεύρυνση δεν είναι ευνοϊκή για την εμφάνιση, αλλά δεν αποτελεί πρόβλημα για τον συνηθισμένο φωτισμό. Είναι δυνατή η επίτευξη πράσινης φωτεινής απόδοσης μεγαλύτερης από 340 Lm/W. Ωστόσο, το συνδυασμένο λευκό φως δεν θα υπερβαίνει τα 340 Lm/W. Τρίτον, συνεχίστε να ερευνάτε και να βρίσκετε τα δικά σας επιταξιακά υλικά. Μόνο με αυτόν τον τρόπο μπορεί να υπάρξει μια αχτίδα ελπίδας ότι μετά τη λήψη περισσότερου πράσινου φωτός από 340 Lm/w, το λευκό φως σε συνδυασμό με τα τρία κύρια χρώματα LED κόκκινου, πράσινου και μπλε μπορεί να είναι υψηλότερο από το όριο απόδοσης φωτός του μπλε τσιπ λευκό LED 340 Lm/W.

3. Ultraviolet LED chip+tri color phosphor

Το κύριο εγγενές ελάττωμα των δύο παραπάνω ειδών λευκών LED είναι ότι η χωρική κατανομή της φωτεινότητας και του χρώματος είναι άνιση. Το υπεριώδες φως είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Επομένως, το υπεριώδες φως που εκπέμπεται από το τσιπ απορροφάται από τον τριχρωματικό φώσφορο του στρώματος συσκευασίας και στη συνέχεια μετατρέπεται από τη φωτοφωταύγεια του φωσφόρου σε λευκό φως και εκπέμπεται στο διάστημα. Αυτό είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του, όπως και η παραδοσιακή λάμπα φθορισμού, δεν έχει ανομοιόμορφο χρώμα χώρου. Ωστόσο, η θεωρητική φωτεινή απόδοση του λευκού LED τύπου υπεριώδους τσιπ δεν μπορεί να είναι υψηλότερη από τη θεωρητική τιμή του λευκού φωτός τύπου μπλε τσιπ, πόσο μάλλον τη θεωρητική τιμή του λευκού φωτός τύπου RGB. Ωστόσο, μόνο με την ανάπτυξη αποτελεσματικών τρίχρωμων φωσφόρων κατάλληλων για διέγερση με υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να είναι δυνατή η λήψη υπεριώδους λευκού LED με παρόμοια ή και υψηλότερη απόδοση φωτός από τα δύο λευκά LED που αναφέρονται παραπάνω σε αυτό το στάδιο. Όσο πιο κοντά είναι το υπεριώδες LED στο μπλε φως, τόσο πιο πιθανό είναι να είναι και το λευκό LED με γραμμές υπεριώδους μεσαίου και μικρού κύματος θα είναι αδύνατον.