Анализа на главните технички правци на LED диоди од бела светлина за осветлување

Видови на бели LED: Главните технички правци на бели LED за осветлување се: ① Сина LED + тип фосфор;②RGB LED тип;③ Ултравиолетови LED + тип на фосфор.

лед чип

1. Сино светло – LED чип + жолто-зелен тип на фосфор вклучувајќи повеќебојни деривати на фосфор и други видови.

Жолто-зелениот фосфорен слој апсорбира дел од сината светлина од LED чипот за да произведе фотолуминисценција.Другиот дел од сината светлина од LED чипот се пренесува преку фосфорниот слој и се спојува со жолто-зелената светлина што ја емитува фосфорот во различни точки во просторот.Црвените, зелените и сините светла се мешаат за да формираат бела светлина;Во овој метод, највисоката теоретска вредност на ефикасноста на конверзија на фосфор фотолуминисценција, една од надворешните квантни ефикасности, нема да надмине 75%;а максималната стапка на екстракција на светлина од чипот може да достигне само околу 70%.Затоа, теоретски, бело светло од сино Максималната светлосна ефикасност на LED нема да надмине 340 Lm/W.Во изминатите неколку години, CREE достигна 303 Lm/W.Ако резултатите од тестот се точни, вреди да се прослави.

 

2. Црвена, зелена и сина три основни комбинација на боиRGB LED типовивклучуваатRGBW- LED типови, итн.

R-LED (црвена) + G-LED (зелена) + B-LED (сина) три диоди што емитуваат светлина се комбинираат заедно, а трите основни бои на црвена, зелена и сина светлина што се емитуваат директно се мешаат во просторот за да формираат бела боја светлина.За да се произведе високоефикасно бело светло на овој начин, пред сè, LED диодите со различни бои, особено зелените LED диоди, мора да бидат ефикасни извори на светлина.Ова може да се види од фактот дека зеленото светло сочинува околу 69% од „изоенергетската бела светлина“.Во моментов, светлосната ефикасност на сините и црвените LED диоди е многу висока, со внатрешна квантна ефикасност која надминува 90% и 95%, соодветно, но внатрешната квантна ефикасност на зелените LED диоди заостанува далеку зад себе.Овој феномен на мала ефикасност на зеленото светло на LED диоди базирани на GaN се нарекува „јаз на зелено светло“.Главната причина е што зелените LED диоди сè уште не нашле свои епитаксијални материјали.Постојните материјали од серијата фосфор арсен нитрид имаат многу ниска ефикасност во опсегот на жолто-зелениот спектар.Како и да е, користењето црвени или сини епитаксијални материјали за правење зелени LED диоди ќе биде Под услови на помала густина на струјата, бидејќи нема загуба на конверзија на фосфор, зелената LED има поголема прозрачна ефикасност од сината + фосфор зелената светлина.Пријавено е дека неговата светлосна ефикасност достигнува 291Lm/W под моментална состојба од 1mA.Сепак, прозрачната ефикасност на зеленото светло предизвикана од ефектот Droop значително опаѓа при поголеми струи.Кога густината на струјата се зголемува, светлосната ефикасност брзо паѓа.При струја од 350 mA, светлосната ефикасност е 108 Lm/W.Во услови на 1А, светлосната ефикасност се намалува.до 66Lm/W.

За фосфидите од III група, емитувањето светлина во зелената лента стана фундаментална пречка за материјалните системи.Промената на составот на AlInGaP така што емитира зелена наместо црвена, портокалова или жолта, резултира со недоволно затворање на носачот поради релативно нискиот енергетски јаз на материјалниот систем, што ја исклучува ефикасната радијативна рекомбинација.

Спротивно на тоа, за III-нитридите е потешко да постигнат висока ефикасност, но тешкотиите не се непремостливи.Користејќи го овој систем, проширувајќи ја светлината до лентата на зеленото светло, два фактори кои ќе предизвикаат намалување на ефикасноста се: намалувањето на надворешната квантна ефикасност и електричната ефикасност.Намалувањето на надворешната квантна ефикасност доаѓа од фактот дека иако јазот на зелената лента е помала, зелените LED диоди го користат високиот напреден напон на GaN, што предизвикува намалување на стапката на конверзија на моќноста.Вториот недостаток е тоа што зелената ЛЕД се намалува како што се зголемува густината на струјата за вбризгување и е заробена од ефектот на спуштање.Ефектот Droop се јавува и кај сините LED диоди, но неговото влијание е поголемо кај зелените LED диоди, што резултира со помала ефикасност на конвенционалната работна струја.Сепак, постојат многу шпекулации за причините за ефектот на спуштање, не само за рекомбинацијата на Огер - тие вклучуваат дислокација, прелевање на носачот или истекување на електрони.Вториот е зајакнат со високонапонско внатрешно електрично поле.

Затоа, начинот на подобрување на светлосната ефикасност на зелените LED диоди: од една страна, проучете како да го намалите ефектот Droop во услови на постоечки епитаксијални материјали за да ја подобрите ефикасноста на светлината;од друга страна, користете ја конверзијата на фотолуминисценција на сините LED диоди и зелените фосфори за да емитираат зелена светлина.Овој метод може да добие високо-ефикасно зелено светло, кое теоретски може да постигне поголема ефикасност на светлина од сегашната бела светлина.Тоа е неспонтано зелено светло, а намалувањето на чистотата на бојата предизвикано од неговото спектрално проширување е неповолно за дисплеите, но не е погодно за обичните луѓе.Нема проблем за осветлување.Ефикасноста на зеленото светло добиена со овој метод има можност да биде поголема од 340 Lm/W, но сепак нема да надмине 340 Lm/W по комбинирање со бела светлина.Трето, продолжете да истражувате и да ги наоѓате сопствените епитаксијални материјали.Само на овој начин има трошка надеж.Со добивање на зелено светло кое е повисоко од 340 Lm/w, белото светло комбинирано со трите основни бои LED диоди црвена, зелена и сина може да биде повисока од границата на светлосна ефикасност од 340 Lm/w на бели LED диоди од типот на сини чипови. .В.

 

3. Ултравиолетови LEDчип + три основни фосфори во боја емитуваат светлина.

Главниот својствен дефект на горенаведените два типа бели LED диоди е нерамномерната просторна распределба на сјајноста и хроматичноста.Ултравиолетовата светлина не може да се согледа од човечкото око.Затоа, откако ултравиолетовата светлина ќе излезе од чипот, таа се апсорбира од трите основни фосфори во бојата во слојот на пакувањето и се претвора во бела светлина со фотолуминисценцијата на фосфорите, а потоа се испушта во вселената.Ова е неговата најголема предност, исто како и традиционалните флуоресцентни светилки, нема просторна нерамномерност на бојата.Сепак, теоретската светлосна ефикасност на LED-белата светлина на ултравиолетовиот чип не може да биде повисока од теоретската вредност на белата светлина на синиот чип, а камоли теоретската вредност на белата светлина RGB.Меѓутоа, само преку развој на високоефикасни фосфори со три основни бои, погодни за ултравиолетово возбудување, можеме да добиеме ултравиолетови бели LED диоди кои се блиску или дури и поефикасни од горенаведените две бели LED диоди во оваа фаза.Колку се поблиску до сините ултравиолетови LED диоди, толку е поголема веројатноста за нив.Колку е поголем, не се можни бели LED диоди со средно бранови и кратки UV типови.


Време на објавување: Мар-19-2024 година