Analyse fan 'e wichtichste technyske rûtes fan wyt ljocht LED foar ferljochting

Wite LED-typenDe wichtichste technyske rûtes fan wite LED foar ferljochting binne: ① Blauwe LED + fosfortype; ②RGB LED-type; ③ Ultraviolet LED + fosfortype.

led-chip

1. Blau ljocht - LED-chip + gielgrien fosfortype ynklusyf mearkleurige fosforderivaten en oare typen.

De gielgriene fosforlaach absorbearret in diel fan it blauwe ljocht fan 'e LED-chip om fotoluminesinsje te produsearjen. It oare diel fan it blauwe ljocht fan 'e LED-chip wurdt troch de fosforlaach trochjûn en fusearret mei it gielgriene ljocht dat troch de fosfor op ferskate punten yn 'e romte útstjoerd wurdt. It reade, griene en blauwe ljocht wurdt mingd om wyt ljocht te foarmjen; By dizze metoade sil de heechste teoretyske wearde fan fosforfotoluminesinsjekonverzje-effisjinsje, ien fan 'e eksterne kwantum-effisjinsjes, net mear as 75% wêze; en de maksimale ljochtwinningsrate fan 'e chip kin mar sawat 70% berikke. Dêrom sil teoretysk de maksimale ljochteffisjinsje fan blau-wyt ljocht fan LED-type net mear as 340 Lm/W wêze. Yn 'e ôfrûne jierren hat CREE 303 Lm/W berikt. As de testresultaten akkuraat binne, is it it fieren wurdich.

 

2. Reade, griene en blauwe trije primêre kleurkombinaasjeRGB LED-typenomfetsjeRGBW-LED-typen, ensfh.

R-LED (read) + G-LED (grien) + B-LED (blau) trije ljochtútstjittende diodes wurde byinoar kombinearre, en de trije primêre kleuren fan read, grien en blau ljocht dat útstjoerd wurdt, wurde direkt yn 'e romte mingd om wyt ljocht te foarmjen. Om op dizze manier heech-effisjint wyt ljocht te produsearjen, moatte earst LED's fan ferskate kleuren, benammen griene LED's, effisjinte ljochtboarnen wêze. Dit kin sjoen wurde út it feit dat grien ljocht sawat 69% fan it "isoenergy wyt ljocht" útmakket. Op it stuit is de ljochteffisjinsje fan blauwe en reade LED's tige heech, mei ynterne kwantumeffisjinsjes fan mear as respektivelik 90% en 95%, mar de ynterne kwantumeffisjinsje fan griene LED's bliuwt fier efter. Dit ferskynsel fan lege griene ljochteffisjinsje fan GaN-basearre LED's wurdt de "griene ljochtkloof" neamd. De wichtichste reden is dat griene LED's noch gjin eigen epitaksiale materialen fûn hawwe. De besteande fosforarseennitride-searjematerialen hawwe in tige lege effisjinsje yn it giel-griene spektrumberik. It brûken fan reade of blauwe epitaksiale materialen om griene LED's te meitsjen sil lykwols ûnder omstannichheden mei legere stroomtichtens, om't d'r gjin ferlies fan fosforkonverzje is, in griene LED in hegere ljochteffisjinsje hawwe as blau + fosfor grien ljocht. Der wurdt rapportearre dat syn ljochteffisjinsje 291 Lm/W berikt ûnder 1 mA stroomtastân. De ljochteffisjinsje fan grien ljocht feroarsake troch it Droop-effekt sakket lykwols signifikant by gruttere streamingen. As de stroomtichtens tanimt, sakket de ljochteffisjinsje fluch. By 350 mA stroom is de ljochteffisjinsje 108 Lm/W. Under 1 A-omstannichheden nimt de ljochteffisjinsje ôf nei 66 Lm/W.

Foar Groep III-fosfiden is it útstjitten fan ljocht yn 'e griene bân in fûneminteel obstakel wurden foar materiaalsystemen. It feroarjen fan 'e gearstalling fan AlInGaP sadat it grien útstjit ynstee fan read, oranje of giel resulteart yn ûnfoldwaande opsluting fan drager troch de relatyf lege enerzjykloof fan it materiaalsysteem, wat effisjinte radiative rekombinaasje útslút.

Yn tsjinstelling, it is dreger foar III-nitriden om hege effisjinsje te berikken, mar de swierrichheden binne net ûnoerwinlik. Mei dit systeem, wêrby't it ljocht útwreide wurdt nei de griene ljochtbân, binne twa faktoaren dy't in fermindering fan effisjinsje feroarsaakje: de fermindering fan eksterne kwantumeffisjinsje en elektryske effisjinsje. De fermindering fan eksterne kwantumeffisjinsje komt troch it feit dat hoewol de griene bânkloof leger is, griene LED's de hege foarútspanning fan GaN brûke, wêrtroch't de krêftkonverzjesnelheid ôfnimt. It twadde neidiel is dat de griene LED ôfnimt as de ynjeksjestroomtichtens tanimt en finzen wurdt nommen troch it droop-effekt. It droop-effekt komt ek foar yn blauwe LED's, mar de ynfloed dêrfan is grutter yn griene LED's, wat resulteart yn in legere konvinsjonele wurkstroomeffisjinsje. D'r binne lykwols in protte spekulaasjes oer de oarsaken fan it droop-effekt, net allinich Auger-rekombinaasje - se omfetsje dislokaasje, drageroverstreaming of elektronlekkage. Dat lêste wurdt fersterke troch in yntern elektrysk fjild mei hege spanning.

Dêrom, de manier om de ljochteffisjinsje fan griene LED's te ferbetterjen: oan 'e iene kant, ûndersykje hoe't it Droop-effekt ûnder de omstannichheden fan besteande epitaksiale materialen te ferminderjen om de ljochteffisjinsje te ferbetterjen; oan 'e oare kant, brûk de fotoluminesinsjekonverzje fan blauwe LED's en griene fosforen om grien ljocht út te stjoeren. Dizze metoade kin grien ljocht mei hege effisjinsje krije, wat teoretysk in hegere ljochteffisjinsje kin berikke as it hjoeddeistige wite ljocht. It is net-spontaan grien ljocht, en de ôfname fan kleursuverens feroarsake troch syn spektrale ferbreding is ûngeunstich foar displays, mar it is net geskikt foar gewoane minsken. D'r is gjin probleem foar ferljochting. De grien ljochteffisjinsje dy't mei dizze metoade krigen wurdt, kin grutter wêze as 340 Lm/W, mar it sil noch altyd net mear as 340 Lm/W wêze nei kombinaasje mei wyt ljocht. Tredde, bliuw ûndersyk dwaan en fyn jo eigen epitaksiale materialen. Allinnich op dizze manier is d'r in glimp fan hoop. Troch grien ljocht te krijen dat heger is as 340 Lm/w, kin it wite ljocht kombinearre troch de trije primêre kleuren LED's fan read, grien en blau heger wêze as de ljochteffisjinsjelimyt fan 340 Lm/w fan wyt ljocht LED's fan it blue-chip-type. W.

 

3. Ultrafiolet LEDchip + trije primêre kleurfosforen stjoere ljocht út.

It wichtichste ynherinte gebrek fan 'e boppesteande twa soarten wite LED's is de ûngelikense romtlike ferdieling fan ljochtsterkte en kleursterkte. Ultrafiolet ljocht kin net waarnommen wurde troch it minsklik each. Dêrom, nei't it ultraviolette ljocht de chip ferlit, wurdt it opnommen troch de trije primêre kleurfosforen yn 'e ferpakkingslaach, en wurdt it omset yn wyt ljocht troch de fotoluminesinsje fan 'e fosforen, en dan yn 'e romte útstjoerd. Dit is it grutste foardiel, krekt as tradisjonele fluorescentlampen hat it gjin romtlike kleurûngelikens. De teoretyske ljochteffisjinsje fan ultraviolette chip wyt ljocht LED kin lykwols net heger wêze as de teoretyske wearde fan blau chip wyt ljocht, lit stean de teoretyske wearde fan RGB wyt ljocht. Allinnich troch de ûntwikkeling fan heech-effisjinte trije-primêre kleurfosforen dy't geskikt binne foar ultraviolette-eksitaasje kinne wy ​​lykwols ultraviolette wite LED's krije dy't tichtby of sels effisjinter binne as de boppesteande twa wite LED's op dit stadium. Hoe tichter by blauwe ultraviolette LED's, hoe wierskynliker se binne. Hoe grutter it is, de middelgolf- en koartegolf UV-type wite LED's binne net mooglik.


Pleatsingstiid: 19 maart 2024