Analiza głównych dróg technicznych stosowania diod LED o świetle białym do oświetlenia

1. Chip Blue-LED + żółto-zielony typ luminoforu, w tym wielokolorowy typ pochodnej fosforu

 Żółto-zielona warstwa fosforu pochłania częśćniebieskie światłochipa LED w celu wytworzenia fotoluminescencji, a pozostała część niebieskiego światła z chipa LED jest przepuszczana z warstwy luminoforu i łączy się z żółto-zielonym światłem emitowanym przez luminofor w różnych punktach przestrzeni oraz czerwonym, światło zielone i niebieskie miesza się, tworząc światło białe;W ten sposób najwyższa teoretyczna wartość efektywności konwersji fotoluminescencji fosforu, będąca jedną z zewnętrznych wydajności kwantowych, nie przekroczy 75%;a najwyższy współczynnik ekstrakcji światła z chipa może osiągnąć jedynie około 70%, więc teoretycznie światło niebiesko-białe. Najwyższa skuteczność świetlna LED nie przekroczy 340 Lm/W, a CREE osiągnęła 303 Lm/W w ciągu ostatnich kilku lat.Jeśli wyniki testu są dokładne, warto to uczcić.

 

2. Połączenie czerwieni, zieleni i błękituDioda RGBtyp obejmuje typ RGBW-LED itp.

 Trzy diody elektroluminescencyjne R-LED (czerwona) + G-LED (zielona) + B-LED (niebieska) są ze sobą połączone, a trzy podstawowe kolory: czerwony, zielony i niebieski są bezpośrednio mieszane w przestrzeni, tworząc biały światło.Aby w ten sposób wytworzyć wysokowydajne światło białe, po pierwsze, diody LED o różnych barwach, zwłaszcza zielone diody LED, muszą być źródłami światła o wysokiej wydajności, co widać po „białym świetle o jednakowej energii”, w którym światło zielone odpowiada za około 69%.Obecnie skuteczność świetlna niebieskich i czerwonych diod LED jest bardzo wysoka, z wewnętrznymi wydajnościami kwantowymi przekraczającymi odpowiednio 90% i 95%, ale wewnętrzna wydajność kwantowa zielonych diod LED jest daleko w tyle.Zjawisko niskiej wydajności zielonego światła diod LED opartych na GaN nazywane jest „przerwą w świetle zielonym”.Głównym powodem jest to, że zielone diody LED nie znalazły własnych materiałów epitaksjalnych.Istniejące materiały z serii azotku arsenu fosforu mają niską wydajność w widmie żółto-zielonym.Do produkcji zielonych diod LED stosuje się czerwone lub niebieskie materiały epitaksjalne.Pod warunkiem niższej gęstości prądu, ponieważ nie ma strat konwersji fosforu, zielona dioda LED ma wyższą skuteczność świetlną niż zielone światło typu niebieski + fosfor.Podaje się, że jego skuteczność świetlna osiąga 291Lm/W pod warunkiem prądu 1mA.Jednak spadek wydajności świetlnej zielonego światła spowodowany efektem Droop pod większym prądem jest znaczny.Wraz ze wzrostem gęstości prądu wydajność świetlna szybko spada.Przy prądzie 350mA wydajność świetlna wynosi 108Lm/W.Pod warunkiem 1A wydajność świetlna spada.Do 66 lm/W.

W przypadku fosfin III emisja światła do pasma zielonego stała się podstawową przeszkodą w systemie materialnym.Zmiana składu AlInGaP tak, aby emitowała światło zielone zamiast czerwonego, pomarańczowego czy żółtego – powodująca niewystarczające ograniczenie nośnika wynika ze stosunkowo małej przerwy energetycznej układu materialnego, co wyklucza efektywną rekombinację promieniowania.

Dlatego sposób na poprawę efektywności świetlnej zielonych diod LED: z jednej strony zbadanie, jak zmniejszyć efekt Droop w warunkach istniejących materiałów epitaksjalnych, aby poprawić efektywność świetlną;po drugie, użyj konwersji fotoluminescencji niebieskich diod LED i zielonych luminoforów, aby emitować zielone światło.Metodą tą można uzyskać światło zielone o wysokiej skuteczności świetlnej, które teoretycznie pozwala uzyskać wyższą skuteczność świetlną niż obecne światło białe.Należy do niespontanicznego zielonego światła.Z oświetleniem nie ma problemu.Uzyskany tą metodą efekt światła zielonego może być większy niż 340 Lm/W, ale po połączeniu światła białego nadal nie przekroczy 340 Lm/W;po trzecie, kontynuuj badania i znajdź swój własny materiał epitaksjalny, tylko w ten sposób pojawia się promyk nadziei, że po uzyskaniu światła zielonego o wartości znacznie wyższej niż 340 Lm/w, światło białe połączone trzema podstawowymi kolorami czerwieni, zielone i niebieskie diody LED mogą być wyższe niż granica skuteczności świetlnej białych diod LED Blue Chip wynosząca 340 Lm/W.

 

3. Dioda ultrafioletowachip + trzy luminofory koloru podstawowego emitują światło 

Główną wadą nieodłączną powyższych dwóch typów białych diod LED jest nierówny przestrzenny rozkład jasności i chromatyczności.Światło ultrafioletowe nie jest dostrzegalne dla ludzkiego oka.Dlatego też, gdy światło ultrafioletowe opuszcza chip, jest ono pochłaniane przez trzy luminofory barwy podstawowej warstwy kapsułkującej, przekształcane w światło białe w wyniku fotoluminescencji luminoforu, a następnie emitowane w przestrzeń kosmiczną.To jej największa zaleta, podobnie jak tradycyjne świetlówki, nie charakteryzuje się przestrzenną nierównością barw.Jednakże teoretyczna skuteczność świetlna ultrafioletowej diody LED o białym świetle typu chip nie może być wyższa niż teoretyczna wartość białego światła typu blue chip, nie mówiąc już o teoretycznej wartości białego światła typu RGB.Jednak tylko dzięki opracowaniu wysokowydajnych luminoforów trójgłównych odpowiednich do wzbudzania światłem ultrafioletowym możliwe będzie uzyskanie na tym etapie diod LED o świetle ultrafioletowym o białym świetle, które są bliskie lub nawet wyższe niż powyższe dwie diody LED o świetle białym.Im bliżej niebieskiego światła ultrafioletowego LED, tym większa możliwość białego światła LED typu średniofalowego i krótkofalowego ultrafioletu.


Czas publikacji: 24 sierpnia 2021 r