Typy białych diod LED:Główne techniczne rozwiązania białych diod LED do oświetlenia to: ① Niebieska dioda LED + typ fosforu; ②Typ diody LED RGB; ③ Typ LED ultrafioletowy + fosfor.

1. Światło niebieskie – dioda LED + fosfor żółto-zielony, w tym pochodne fosforu wielokolorowego i inne typy.

Żółto-zielona warstwa fosforu pochłania część niebieskiego światła z chipu LED, aby wytworzyć fotoluminescencję. Pozostała część niebieskiego światła z chipu LED jest przesyłana przez warstwę fosforu i łączy się z żółto-zielonym światłem emitowanym przez fosfor w różnych punktach przestrzeni. Czerwone, zielone i niebieskie światła są mieszane, aby utworzyć białe światło; W tej metodzie najwyższa teoretyczna wartość wydajności konwersji fotoluminescencji fosforu, jednej z zewnętrznych wydajności kwantowych, nie przekroczy 75%; a maksymalna szybkość ekstrakcji światła z chipu może osiągnąć tylko około 70%. Dlatego teoretycznie białe światło typu niebieskiego Maksymalna wydajność świetlna LED nie przekroczy 340 Lm/W. W ciągu ostatnich kilku lat CREE osiągnęła 303 Lm/W. Jeśli wyniki testów są dokładne, warto świętować.

2. Czerwony, zielony i niebieski - trzy podstawowe kombinacje kolorówTypy diod LED RGBwłączaćRGBW- rodzaje diod LEDitd.

R-LED (czerwony) + G-LED (zielony) + B-LED (niebieski) trzy diody elektroluminescencyjne są połączone razem, a trzy podstawowe kolory emitowanego światła czerwonego, zielonego i niebieskiego są bezpośrednio mieszane w przestrzeni, tworząc światło białe. Aby w ten sposób wytworzyć wysokowydajne światło białe, przede wszystkim diody LED o różnych kolorach, zwłaszcza zielone diody LED, muszą być wydajnymi źródłami światła. Można to zauważyć na podstawie faktu, że zielone światło stanowi około 69% „białego światła izoenergetycznego”. Obecnie wydajność świetlna niebieskich i czerwonych diod LED jest bardzo wysoka, a wewnętrzna wydajność kwantowa przekracza odpowiednio 90% i 95%, ale wewnętrzna wydajność kwantowa zielonych diod LED pozostaje daleko w tyle. To zjawisko niskiej wydajności światła zielonego diod LED na bazie GaN nazywane jest „zieloną luką świetlną”. Głównym powodem jest to, że zielone diody LED nie znalazły jeszcze własnych materiałów epitaksjalnych. Istniejące materiały z serii azotku arsenu fosforu mają bardzo niską wydajność w zakresie widma żółto-zielonego. Jednakże, użycie czerwonych lub niebieskich materiałów epitaksjalnych do wytworzenia zielonych diod LED będzie W warunkach niższej gęstości prądu, ponieważ nie ma strat konwersji fosforu, zielona dioda LED ma wyższą wydajność świetlną niż niebieskie + zielone światło fosforowe. Podaje się, że jej wydajność świetlna osiąga 291Lm/W przy natężeniu prądu 1mA. Jednakże wydajność świetlna zielonego światła spowodowana efektem Droop znacznie spada przy większych natężeniach prądu. Gdy gęstość prądu wzrasta, wydajność świetlna szybko spada. Przy natężeniu prądu 350mA wydajność świetlna wynosi 108Lm/W. W warunkach 1A wydajność świetlna spada. do 66Lm/W.

W przypadku fosforków grupy III emitowanie światła w zielonym paśmie stało się podstawową przeszkodą dla układów materiałowych. Zmiana składu AlInGaP tak, aby emitował kolor zielony, a nie czerwony, pomarańczowy lub żółty, skutkuje niewystarczającym ograniczeniem nośników ze względu na stosunkowo niską przerwę energetyczną układu materiałowego, co uniemożliwia skuteczną rekombinację radiacyjną.

Natomiast azotkom III trudniej jest osiągnąć wysoką wydajność, ale trudności nie są nie do pokonania. Używając tego systemu, rozszerzając światło do pasma światła zielonego, dwa czynniki, które spowodują spadek wydajności to: spadek zewnętrznej wydajności kwantowej i wydajności elektrycznej. Spadek zewnętrznej wydajności kwantowej wynika z faktu, że chociaż przerwa pasma zielonego jest mniejsza, zielone diody LED wykorzystują wysokie napięcie przewodzenia GaN, co powoduje spadek współczynnika konwersji mocy. Drugą wadą jest to, że zielona dioda LED zmniejsza się wraz ze wzrostem gęstości prądu wtrysku i jest uwięziona przez efekt opadania. Efekt opadania występuje również w niebieskich diodach LED, ale jego wpływ jest większy w zielonych diodach LED, co skutkuje niższą konwencjonalną wydajnością prądu roboczego. Istnieje jednak wiele spekulacji na temat przyczyn efektu opadania, nie tylko rekombinacji Augera - obejmują one dyslokację, przepełnienie nośników lub wyciek elektronów. Ten ostatni jest wzmacniany przez wewnętrzne pole elektryczne wysokiego napięcia.

Dlatego sposobem na poprawę wydajności świetlnej zielonych diod LED jest: z jednej strony zbadanie, jak zmniejszyć efekt Droop w warunkach istniejących materiałów epitaksjalnych, aby poprawić wydajność świetlną; z drugiej strony wykorzystanie konwersji fotoluminescencji niebieskich diod LED i zielonych fosforów w celu emisji zielonego światła. Ta metoda może uzyskać wysoce wydajne zielone światło, które teoretycznie może osiągnąć wyższą wydajność świetlną niż obecne białe światło. Jest to niespontaniczne zielone światło, a spadek czystości koloru spowodowany jego poszerzeniem widmowym jest niekorzystny dla wyświetlaczy, ale nie nadaje się dla zwykłych ludzi. Nie ma problemu z oświetleniem. Skuteczność zielonego światła uzyskana tą metodą ma możliwość być większa niż 340 Lm/W, ale nadal nie przekroczy 340 Lm/W po połączeniu ze światłem białym. Po trzecie, kontynuuj badania i znajdź własne materiały epitaksjalne. Tylko w ten sposób pojawia się promyk nadziei. Uzyskując zielone światło o natężeniu wyższym niż 340 Lm/W, białe światło połączone przez trzy podstawowe diody LED w kolorze czerwonym, zielonym i niebieskim może być wyższe od limitu wydajności świetlnej wynoszącego 340 Lm/W białych diod LED typu blue chip. W.

3. Dioda LED ultrafioletowachip + trzy podstawowe kolory luminoforów emitują światło.

Główną wadą powyższych dwóch typów białych diod LED jest nierównomierny rozkład przestrzenny jasności i chromatyczności. Światło ultrafioletowe nie może być postrzegane przez ludzkie oko. Dlatego po wyjściu światła ultrafioletowego z chipu jest ono absorbowane przez trzy podstawowe luminofory kolorów w warstwie opakowania i przekształcane w białe światło przez fotoluminescencję luminoforów, a następnie emitowane w przestrzeń. Jest to jego największa zaleta, podobnie jak tradycyjne lampy fluorescencyjne, nie ma on nierównomierności kolorów przestrzennych. Jednak teoretyczna wydajność świetlna diody LED z białym światłem ultrafioletowym chipem nie może być wyższa niż teoretyczna wartość niebieskiego światła białego chipa, nie mówiąc już o teoretycznej wartości białego światła RGB. Jednak tylko poprzez rozwój wysokowydajnych luminoforów o trzech podstawowych kolorach nadających się do wzbudzania ultrafioletem możemy uzyskać diody LED z białym światłem ultrafioletowym, które są zbliżone lub nawet bardziej wydajne niż powyższe dwie białe diody LED na tym etapie. Im bliżej niebieskie diody LED ultrafioletowe są, tym bardziej prawdopodobne jest, że są. Im większa jest jego długość, tym nie jest możliwe zastosowanie białych diod LED UV o średniej i krótkiej fali.