Analiza glavnih tehničkih pravaca bijelih LED dioda za rasvjetu

1. Plavo-LED čip + tip žuto-zelenog fosfora uključujući tip derivata fosfora u više boja

 Žuto-zeleni fosforni sloj apsorbira dioplavo svjetloLED čipa za proizvodnju fotoluminiscencije, a drugi dio plave svjetlosti iz LED čipa prenosi se iz fosfornog sloja i stapa se sa žuto-zelenom svjetlošću koju emitira fosfor na različitim točkama u prostoru, a crvena, zeleno i plavo svjetlo se miješaju i formiraju bijelo svjetlo;Na taj način, najveća teoretska vrijednost učinkovitosti pretvorbe fosforne fotoluminescencije, koja je jedna od vanjskih kvantnih učinkovitosti, neće premašiti 75%;a najveća stopa ekstrakcije svjetlosti iz čipa može doseći samo oko 70%, tako da u teoriji, plavo bijelo svjetlo. Najveća LED svjetlosna učinkovitost neće premašiti 340 Lm/W, a CREE je dosegao 303Lm/W u posljednjih nekoliko godina.Ako su rezultati testa točni, vrijedi slaviti.

 

2. Kombinacija crvene, zelene i plaveRGB LEDtip uključuje RGBW-LED tip, itd.

 Tri svjetleće diode R-LED (crvena) + G-LED (zelena) + B-LED (plava) kombiniraju se zajedno, a tri primarne boje crvena, zelena i plava izravno se miješaju u prostoru kako bi oblikovale bijelu svjetlo.Da bi se proizvela visokoučinkovita bijela svjetlost na ovaj način, prvo, LED diode različitih boja, posebno zelene LED diode, moraju biti izvori svjetlosti visoke učinkovitosti, što se može vidjeti iz "bijele svjetlosti jednake energije" u kojoj zelena svjetlost čini oko 69%.Trenutačno je svjetlosna učinkovitost plavih i crvenih LED dioda vrlo visoka, s unutarnjom kvantnom učinkovitošću koja prelazi 90%, odnosno 95%, ali unutarnja kvantna učinkovitost zelenih LED dioda daleko zaostaje.Ovaj fenomen niske učinkovitosti zelenog svjetla LED dioda na bazi GaN-a naziva se "zeleni svjetlosni procjep".Glavni razlog je taj što zelene LED diode nisu pronašle vlastite epitaksijalne materijale.Postojeći materijali serije fosfornog arsenovog nitrida imaju nisku učinkovitost u žuto-zelenom spektru.Za izradu zelenih LED dioda koriste se crveni ili plavi epitaksijalni materijali.U uvjetima niže gustoće struje, budući da nema gubitka konverzije fosfora, zelena LED ima veću svjetlosnu učinkovitost od plave + fosforne zelene svjetlosti.Zabilježeno je da njegova svjetlosna učinkovitost doseže 291Lm/W pod uvjetom struje od 1mA.Međutim, značajan je pad svjetlosne učinkovitosti zelenog svjetla uzrokovan efektom Droop pod jačom strujom.Kad se gustoća struje poveća, svjetlosna učinkovitost brzo opada.Pri struji od 350mA, svjetlosna učinkovitost je 108Lm/W.Pod uvjetom 1A, svjetlosna učinkovitost opada.Do 66Lm/W.

Za III fosfine, emisija svjetlosti u zelenu traku postala je temeljna prepreka materijalnom sustavu.Promjena sastava AlInGaP kako bi emitirao zeleno svjetlo umjesto crvenog, narančastog ili žutog—uzrokujući nedostatno ograničenje nositelja posljedica je relativno niskog energetskog jaza materijalnog sustava, koji isključuje učinkovitu rekombinaciju zračenja.

Stoga, način poboljšanja svjetlosne učinkovitosti zelenih LED dioda: s jedne strane, proučiti kako smanjiti Droop efekt pod uvjetima postojećih epitaksijalnih materijala za poboljšanje svjetlosne učinkovitosti;na drugom, koristite pretvorbu fotoluminiscencije plavih LED dioda i zelenog fosfora za emitiranje zelene svjetlosti.Ovom metodom može se dobiti zelena svjetlost visoke svjetlosne učinkovitosti, koja teoretski može postići veću svjetlosnu učinkovitost od trenutne bijele svjetlosti.Spada u nespontano zeleno svjetlo.S rasvjetom nema problema.Učinak zelene svjetlosti dobiven ovom metodom može biti veći od 340 Lm/W, ali ipak neće premašiti 340 Lm/W nakon kombiniranja bijele svjetlosti;treće, nastavite istraživati ​​i pronađite svoj vlastiti epitaksijalni materijal, samo na ovaj način postoji tračak nade da nakon dobivanja zelene svjetlosti koja je mnogo viša od 340 Lm/w, bijela svjetlost kombinirana s tri osnovne boje crvene, zelene i plave LED diode mogu biti veće od granice svjetlosne učinkovitosti bijelih LED dioda s plavim čipom od 340 Lm/W.

 

3. Ultraljubičasta LED diodačip + tri fosfora primarne boje emitiraju svjetlost 

Glavni inherentni nedostatak gornje dvije vrste bijelih LED dioda je neravnomjerna prostorna raspodjela svjetline i kromatičnosti.Ultraljubičasto svjetlo nije vidljivo ljudskim okom.Stoga, nakon što ultraljubičasto svjetlo izađe iz čipa, apsorbira ga tri fosfora primarne boje sloja za kapsuliranje, pretvara se u bijelo svjetlo fotoluminiscencijom fosfora, a zatim se emitira u prostor.To je njezina najveća prednost, kao kod tradicionalnih fluorescentnih svjetiljki, nema prostorne neujednačenosti boja.Međutim, teorijska svjetlosna učinkovitost ultraljubičastog chip-tipa bijelog svjetla LED ne može biti veća od teorijske vrijednosti plavog chip-tipa bijelog svjetla, a kamoli teorijske vrijednosti RGB-tipa bijelog svjetla.Međutim, samo kroz razvoj visokoučinkovitih tro-primarnih fosfora prikladnih za pobuđivanje ultraljubičastim svjetlom može biti moguće dobiti LED diode ultraljubičastog bijelog svjetla koje su bliske ili čak veće od gornje dvije LED diode bijele svjetlosti u ovoj fazi.Što je bliže plavom ultraljubičastom svjetlu LED, mogućnost većeg bijelog svjetla LED srednjeg vala i kratkog vala ultraljubičastog tipa je nemoguća.


Vrijeme objave: 24. kolovoza 2021