Analys av de viktigaste tekniska vägarna för vitt ljus LED för belysning

1. Blå LED-chip + gulgrön fosfortyp inklusive flerfärgsfosforderivattyp

 Det gulgröna fosforskiktet absorberar en del avblåljusav LED-chippet för att producera fotoluminescens, och den andra delen av det blå ljuset från LED-chippet sänds ut ur fosforskiktet och smälter samman med det gulgröna ljuset som emitteras av fosforn på olika punkter i rymden, och det röda, grönt och blått ljus blandas för att bilda vitt ljus;På detta sätt kommer det högsta teoretiska värdet av fosforfotoluminescenskonverteringseffektiviteten, som är en av de externa kvanteffektiviteten, inte att överstiga 75 %;och den högsta ljusextraktionshastigheten från chippet kan bara nå cirka 70 %, så i teorin kommer blåvitt ljus. Den högsta LED-ljuseffektiviteten inte överstiger 340 Lm/W, och CREE nådde 303Lm/W under de senaste åren.Om testresultaten är korrekta är det värt att fira.

 

2. Kombinationen av rött, grönt och blåttRGB LEDtyp inkluderar RGBW-LED-typ, etc.

 De tre ljusemitterande dioderna R-LED (röd) + G-LED (grön) + B-LED (blå) kombineras tillsammans, och de tre primärfärgerna rött, grönt och blått blandas direkt i rymden för att bilda vitt ljus.För att producera högeffektivt vitt ljus på detta sätt måste för det första lysdioder i olika färger, särskilt gröna lysdioder, vara högeffektiva ljuskällor, vilket kan ses från det "lika energi vita ljuset" där grönt ljus står för cirka 69 %.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 inte har hittat sina egna epitaxiella material.Befintliga fosforarseniknitrid-seriematerial har låg effektivitet i det gulgröna spektrumet.Röda eller blå epitaxiella material används för att göra gröna lysdioder.Under villkoret med lägre strömtäthet, eftersom det inte finns någon fosforomvandlingsförlust, har grön LED högre ljuseffektivitet än grönt ljus av blått + fosfortyp.Det rapporteras att dess ljuseffektivitet når 291Lm/W under villkoret 1mA ström.Men minskningen i ljuseffektiviteten för det gröna ljuset som orsakas av Droop-effekten under en större ström är signifikant.När strömtätheten ökar sjunker ljuseffektiviteten snabbt.Vid en ström på 350mA är ljuseffektiviteten 108Lm/W.Under villkoret 1A sjunker ljuseffektiviteten.Till 66Lm/W.

För III-fosfiner har ljusemissionen till det gröna bandet blivit ett grundläggande hinder för materialsystemet.Att ändra sammansättningen av AlInGaP så att det avger grönt ljus istället för rött, orange eller gult – vilket orsakar otillräcklig bärarbegränsning beror på materialsystemets relativt låga energigap, vilket utesluter effektiv strålningsrekombination.

Därför, 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;på den andra, använd fotoluminescenskonvertering av blå lysdioder och gröna fosforer för att avge grönt ljus.Denna metod kan erhålla grönt ljus med hög ljuseffektivitet, vilket teoretiskt kan uppnå högre ljuseffektivitet än det nuvarande vita ljuset.Det tillhör icke-spontant grönt ljus.Det är inga problem med belysning.Den gröna ljuseffekten som erhålls med denna metod kan vara större än 340 Lm/W, men den kommer fortfarande inte att överstiga 340 Lm/W efter att ha kombinerat vitt ljus;för det tredje, fortsätt att forska och hitta ditt eget epitaxiala material, bara på detta sätt finns det en strimma av hopp om att efter att ha erhållit grönt ljus som är mycket högre än 340 Lm/w, det vita ljuset kombinerat av de tre primära färgerna rött, gröna och blå lysdioder kan vara högre än gränsen för ljuseffektivitet för blå chip vita lysdioder på 340 Lm/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.Det ultravioletta ljuset kan inte uppfattas av det mänskliga ögat.Därför, efter att det ultravioletta ljuset har lämnat chipet, absorberas det av de tre primära färgfosforerna i inkapslingsskiktet, omvandlas till vitt ljus av fosforens fotoluminescens och sänds sedan ut i utrymmet.Detta är dess största fördel, precis som traditionella lysrör har den inga rumsliga färgojämnheter.Den teoretiska ljuseffektiviteten för den ultravioletta chip-typ vitt ljus LED kan dock inte vara högre än det teoretiska värdet för det blå chip-typ vita ljuset, än mindre det teoretiska värdet av RGB-typ vitt ljus.Men endast genom utvecklingen av högeffektiva tre-primära fosforer som är lämpliga för excitation av ultraviolett ljus kan det vara möjligt att erhålla lysdioder för ultraviolett vitt ljus som är nära eller till och med högre än de ovanstående två vita ljusdioderna i detta skede.Ju närmare den blå LED-lampan för ultraviolett ljus, möjligheten. Ju större LED-lampan för vitt ljus av medelvågig och kortvågig ultraviolett typ är omöjlig.


Posttid: 24 augusti 2021