Vita LED-typer: De viktigaste tekniska vägarna för vit LED för belysning är: ① Blå LED + fosfortyp;②RGB LED-typ;③ Ultraviolett LED + fosfortyp.

1. Blått ljus – LED-chip + gulgrön fosfortyp inklusive flerfärgsfosforderivat och andra typer.

Det gulgröna fosforskiktet absorberar en del av det blå ljuset från LED-chippet för att producera fotoluminescens.Den andra delen av det blå ljuset från LED-chippet sänds genom fosforskiktet och smälter samman med det gulgröna ljuset som sänds ut av fosforn på olika punkter i rymden.De röda, gröna och blå ljusen blandas för att bilda vitt ljus;I denna metod kommer det högsta teoretiska värdet av fosforfotoluminescenskonverteringseffektiviteten, en av de externa kvantverkningsgraderna, inte att överstiga 75 %;och den maximala ljusextraktionshastigheten från chippet kan bara nå cirka 70 %.Därför, teoretiskt sett, blått vitt ljus. Den maximala LED-ljuseffekten kommer inte att överstiga 340 Lm/W.Under de senaste åren nådde CREE 303Lm/W.Om testresultaten är korrekta är det värt att fira.

2. Röd, grön och blå kombination av tre primära färgerRGB LED-typeromfattaRGBW- LED-typer, etc.

R-LED (röd) + G-LED (grön) + B-LED (blå) tre lysdioder kombineras, och de tre primära färgerna rött, grönt och blått ljus som sänds ut blandas direkt i rymden för att bilda vitt ljus.För att producera högeffektivt vitt ljus på detta sätt måste först och främst lysdioder i olika färger, särskilt gröna lysdioder, vara effektiva ljuskällor.Detta kan ses av det faktum att grönt ljus står för cirka 69 % av ”isoenergivitt ljus”.För närvarande har ljuseffektiviteten för blå och röda lysdioder varit mycket hög, med interna kvantverkningsgrader som överstiger 90% respektive 95%, men den interna kvanteffektiviteten för gröna lysdioder ligger långt efter.Detta fenomen med låg grönt ljuseffektivitet hos GaN-baserade lysdioder kallas "grönt ljusgap".Den främsta anledningen är att gröna lysdioder ännu inte har hittat sina egna epitaxiella material.De befintliga materialen i fosforarseniknitridserien har mycket låg effektivitet i det gulgröna spektrumområdet.Men att använda röda eller blå epitaxiella material för att göra gröna lysdioder kommer Under lägre strömtäthetsförhållanden, eftersom det inte finns någon fosforomvandlingsförlust, har grön lysdiod högre ljuseffektivitet än blått + fosforgrönt ljus.Det rapporteras att dess ljuseffektivitet når 291Lm/W under 1mA strömtillstånd.Emellertid sjunker ljuseffektiviteten för grönt ljus som orsakas av Droop-effekten avsevärt vid större strömmar.När strömtätheten ökar sjunker ljuseffektiviteten snabbt.Vid 350mA ström är ljuseffektiviteten 108Lm/W.Under 1A-förhållanden minskar ljuseffektiviteten.till 66Lm/W.

För grupp III-fosfider har utsändning av ljus i det gröna bandet blivit ett grundläggande hinder för materialsystem.Att ändra sammansättningen av AlInGaP så att det avger grönt snarare än rött, orange eller gult resulterar i otillräcklig bärarinneslutning på grund av materialsystemets relativt låga energigap, vilket förhindrar effektiv strålningsrekombination.

Däremot är det svårare för III-nitrider att uppnå hög effektivitet, men svårigheterna är inte oöverstigliga.Genom att använda detta system och utöka ljuset till det gröna ljusbandet, är två faktorer som kommer att orsaka en minskning av effektiviteten: minskningen av extern kvantverkningsgrad och elektrisk verkningsgrad.Minskningen av extern kvantverkningsgrad kommer från det faktum att även om det gröna bandgapet är lägre använder gröna lysdioder GaN:s höga framåtspänning, vilket gör att effektomvandlingshastigheten minskar.Den andra nackdelen är att den gröna lysdioden minskar när insprutningsströmtätheten ökar och fångas av droppeffekten.Droop-effekten förekommer även i blå lysdioder, men dess påverkan är större i gröna lysdioder, vilket resulterar i lägre konventionell driftströmseffektivitet.Det finns dock många spekulationer om orsakerna till hängeffekten, inte bara Auger-rekombination – de inkluderar dislokation, bärarspill eller elektronläckage.Det senare förstärks av ett högspännings internt elektriskt fält.

Därför är sättet att förbättra ljuseffektiviteten hos gröna lysdioder: å ena sidan, studera hur man minskar Droop-effekten under villkoren för befintliga epitaxiella material för att förbättra ljuseffektiviteten;å andra sidan, använd fotoluminescenskonverteringen av blå lysdioder och gröna fosforer för att avge grönt ljus.Denna metod kan erhålla högeffektivt grönt ljus, vilket teoretiskt kan uppnå en högre ljuseffektivitet än det nuvarande vita ljuset.Det är icke-spontant grönt ljus, och minskningen i färgrenhet som orsakas av dess spektrala breddning är ogynnsam för skärmar, men den är inte lämplig för vanliga människor.Det är inga problem med belysningen.Effektiviteten för grönt ljus som erhålls med denna metod har möjlighet att vara större än 340 lm/W, men den kommer fortfarande inte att överstiga 340 lm/W efter kombination med vitt ljus.För det tredje, fortsätt att forska och hitta ditt eget epitaxiella material.Bara på detta sätt finns det en strimma av hopp.Genom att erhålla grönt ljus som är högre än 340 lm/w, kan det vita ljuset kombinerat av de tre primära färg-LED:erna rött, grönt och blått vara högre än ljuseffektivitetsgränsen på 340 lm/w för blå chip-typ vitt ljus LED. .W.

3. Ultraviolett LEDchip + tre primära färgfosforer avger ljus.

Den huvudsakliga inneboende defekten hos ovanstående två typer av vita lysdioder är den ojämna rumsliga fördelningen av ljusstyrka och kromaticitet.Ultraviolett ljus kan inte uppfattas av det mänskliga ögat.Därför, efter det att det ultravioletta ljuset lämnar chipet, absorberas det av de tre primära färgfosforerna i förpackningsskiktet och omvandlas till vitt ljus av fosforernas fotoluminescens och sänds sedan ut i rymden.Detta är dess största fördel, precis som traditionella lysrör har den inte rumsliga färgojämnheter.Den teoretiska ljuseffektiviteten för LED-ljus med ultraviolett chip kan dock inte vara högre än det teoretiska värdet för vitt ljus med blått chip, än mindre det teoretiska värdet av RGB-vitt ljus.Men endast genom utvecklingen av högeffektiva tre-primära färgfosforer lämpliga för ultraviolett excitation kan vi erhålla ultravioletta vita lysdioder som är nära eller till och med effektivare än de ovanstående två vita lysdioderna i detta skede.Ju närmare blå ultravioletta lysdioder är, desto mer sannolikt är det.Ju större den är, de vita lysdioderna av UV-typ med mellanvåg och kortvåg är inte möjliga.