Видови бели LED диодиГлавните технички правци на белите LED диоди за осветлување се: ① Сини LED диоди + фосфорни; ②Тип на RGB LED диоди; ③ Ултравиолетова LED диода + фосфорен тип.

1. Сина светлина – LED чип + жолто-зелен тип на фосфор, вклучувајќи деривати на фосфор во повеќе бои 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 низ фосфорниот слој и се спојува со жолто-зелената светлина што ја емитираат фосфорот на различни точки во просторот. Црвената, зелената и сината светлина се мешаат за да формираат бела светлина; Во овој метод, највисоката теоретска вредност на ефикасноста на конверзија на фосфорната 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, максималната светлосна ефикасност на LED од сино-тип бела светлина нема да надмине 340 Lm/W. Во изминатите неколку години, CREE достигна 303Lm/W. Доколку резултатите од тестот се точни, вреди да се прослави.

2. Црвена, зелена и сина комбинација од три основни боиRGB LED типовивклучуваRGBW-LED типови, итн.

R-LED (црвена) + G-LED (зелена) + B-LED (сина) три диоди што емитуваат светлина се комбинираат заедно, а трите основни бои - црвена, зелена и сина светлина што се емитираат - директно се мешаат во просторот за да формираат бела светлина. За да се произведе високоефикасна бела светлина на овој начин, пред сè, LED диодите од различни бои, особено зелените LED диоди, мора да бидат ефикасни извори на светлина. Ова може да се види од фактот дека зелената светлина сочинува околу 69% од „изоенергетската бела светлина“. Во моментов, светлосната ефикасност на сините и црвените LED диоди е многу висока, со внатрешна квантна ефикасност што надминува 90% и 95% соодветно, но внатрешната квантна ефикасност на зелените LED диоди далеку заостанува. Овој феномен на ниска ефикасност на зелената светлина на LED диодите базирани на GaN се нарекува „јаз во зелената светлина“. Главната причина е што зелените LED диоди сè уште не пронашле свои епитаксијални материјали. Постоечките материјали од серијата фосфор-арсен нитрид имаат многу ниска ефикасност во жолто-зелениот спектар. Сепак, употребата на црвени или сини епитаксијални материјали за производство на зелени LED диоди ќе се намали. Под услови на помала густина на струја, бидејќи нема загуба на конверзија на фосфор, зелената LED диода има поголема светлосна ефикасност од сината + фосфорна зелена светлина. Објавено е дека нејзината светлосна ефикасност достигнува 291Lm/W под услови на струја од 1mA. Сепак, светлосната ефикасност на зелената светлина предизвикана од ефектот на пад значително се намалува при поголеми струи. Кога густината на струјата се зголемува, светлосната ефикасност брзо се намалува. При струја од 350mA, светлосната ефикасност е 108Lm/W. Под услови од 1A, светлосната ефикасност се намалува на 66Lm/W.

За фосфидите од Група III, емитирањето светлина во зелената лента стана фундаментална пречка за материјалните системи. Промената на составот на AlInGaP така што тој емитира зелена наместо црвена, портокалова или жолта боја резултира со недоволно ограничување на носителите 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 зелениот опсег на светлина, два фактори што ќе предизвикаат намалување на ефикасноста се: намалувањето на надворешната квантна ефикасност и електричната ефикасност. Намалувањето на надворешната квантна ефикасност доаѓа од фактот дека иако зелениот опсег е помал, зелените LED диоди го користат високиот директен напон на GaN, што предизвикува намалување на стапката на конверзија на моќност. Вториот недостаток е што зелената LED диода се намалува со зголемувањето на густината на струјата на инјектирање и е заробена од ефектот на пад. Ефектот на пад се јавува и кај сините LED диоди, но неговото влијание е поголемо кај зелените LED диоди, што резултира со пониска конвенционална работна ефикасност на струјата. Сепак, постојат многу шпекулации за причините за ефектот на пад, не само Огерова рекомбинација - тие вклучуваат дислокација, прелевање на носители или истекување на електрони. Вториот е засилен со високонапонско внатрешно електрично поле.

Затоа, начинот за подобрување на светлосната ефикасност на зелените LED диоди: од една страна, проучете како да го намалите ефектот на Droop под условите на постојните епитаксијални материјали за да ја подобрите светлосната ефикасност; од друга страна, користете ја фотолуминисцентната конверзија на сини LED диоди и зелени фосфори за да емитувате зелена светлина. Овој метод може да добие високоефикасна зелена светлина, која теоретски може да постигне поголема светлосна ефикасност од сегашната бела светлина. Тоа е неспонтана зелена светлина, а намалувањето на чистотата на бојата предизвикано од нејзиното спектрално проширување е неповолно за дисплеите, но не е погодно за обичните луѓе. Нема проблем за осветлувањето. Ефикасноста на зелената светлина добиена со овој метод има можност да биде поголема од 340 Lm/W, но сепак нема да надмине 340 Lm/W по комбинирањето со бела светлина. Трето, продолжете да истражувате и да ги пронајдете вашите сопствени епитаксијални материјали. Само на овој начин, постои зрак надеж. Со добивање зелена светлина поголема од 340 Lm/w, белата светлина комбинирана од трите примарни LED диоди во боја - црвена, зелена и сина, може да биде поголема од границата на светлосна ефикасност од 340 Lm/w на бели LED диоди од типот на син чип. W.

3. Ултравиолетова LED диодачип + три фосфорни примарни бои емитираат светлина.

Главниот својствен недостаток на горенаведените два вида бели LED диоди е нееднаквата просторна распределба на луминозноста 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 фосфорни бои во слојот на пакувањето и се претвора во бела светлина преку фотолуминисценцијата на фосфорите, а потоа се емитува во вселената. Ова е нејзината најголема предност, исто како и традиционалните флуоресцентни ламби, нема просторна нееднаквост на бојата. Сепак, теоретската светлосна ефикасност на ултравиолетовите чипови со бела светлина не може да биде поголема од теоретската вредност на сино чипот со бела светлина, а камоли теоретската вредност на RGB белата светлина. Сепак, само преку развој на високоефикасни три основни бои на фосфор погодни за ултравиолетово возбудување можеме да добиеме ултравиолетови бели LED диоди кои се блиски 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 дека се. Колку се поголеми, средните и кратки бранови UV бели LED диоди не се можни.