Аналіз основних технічних варіантів світлодіодів білого світла для освітлення

1. Синій світлодіодний чіп + жовто-зелений люмінофор, включаючи багатоколірний люмінофорний тип

 Жовто-зелений шар люмінофору поглинає частинусинє світлосвітлодіодного чіпа для створення фотолюмінесценції, а інша частина синього світла від світлодіодного чіпа виходить із люмінофорного шару та зливається з жовто-зеленим світлом, випромінюваним люмінофором у різних точках простору, а червоне, зелене і синє світло змішуються, утворюючи біле світло;Таким чином, найвище теоретичне значення ефективності перетворення фотолюмінесценції люмінофора, яка є однією із зовнішньої квантової ефективності, не перевищуватиме 75%;і найвищий рівень вилучення світла з чіпа може досягати лише близько 70%, тому теоретично синьо-біле світло. Найвища світлодіодна ефективність світлодіода не перевищуватиме 340 Лм/Вт, а CREE досяг 303 Лм/Вт за останні кілька років.Якщо результати тесту точні, це варто відсвяткувати.

 

2. Поєднання червоного, зеленого і синьогоRGB LEDтип включає тип RGBW-LED тощо.

 Три світлодіоди R-LED (червоний) + G-LED (зелений) + B-LED (синій) поєднуються разом, а три основні кольори червоного, зеленого та синього безпосередньо змішуються в просторі, утворюючи білий світло.Для отримання високоефективного білого світла таким чином, по-перше, світлодіоди різних кольорів, особливо зелені світлодіоди, повинні бути високоефективними джерелами світла, що можна побачити з «білого світла рівної енергії», в якому зелене світло становить близько 69%.В даний час світлова ефективність синіх і червоних світлодіодів дуже висока, внутрішня квантова ефективність перевищує 90% і 95% відповідно, але внутрішня квантова ефективність зелених світлодіодів значно відстає.Це явище низької ефективності зеленого світла світлодіодів на основі GaN називається «проміжком зеленого світла».Основна причина полягає в тому, що зелені світлодіоди не знайшли власних епітаксіальних матеріалів.Існуючі матеріали серії фосфористого нітриду арсену мають низьку ефективність у жовто-зеленому спектрі.Для виготовлення зелених світлодіодів використовуються епітаксіальні матеріали червоного або синього кольору.За умови нижчої щільності струму, оскільки немає втрат на перетворення люмінофора, зелений світлодіод має вищу світлову ефективність, ніж синє + люмінофорне зелене світло.Повідомляється, що його світлова ефективність досягає 291 лм/Вт за умови струму 1 мА.Однак падіння світлової ефективності зеленого світла, викликане ефектом Друпа під більшим струмом, є значним.Коли щільність струму збільшується, світлова ефективність швидко падає.При силі струму 350мА світлова ефективність становить 108Лм/Вт.За умови 1А світлова ефективність падає.До 66 лм/Вт.

Для фосфінів III випромінювання світла в зелену смугу стало фундаментальною перешкодою для матеріальної системи.Зміна складу AlInGaP, щоб він випромінював зелене світло замість червоного, помаранчевого або жовтого, спричиняючи недостатнє обмеження носіїв, пов’язано з відносно малим енергетичним проміжком матеріальної системи, що виключає ефективну рекомбінацію випромінювання.

Отже, спосіб покращити світлову ефективність зелених світлодіодів: з одного боку, вивчити, як зменшити ефект Droop за умов існуючих епітаксійних матеріалів для покращення світлової ефективності;на другому – використовувати фотолюмінесцентне перетворення синіх світлодіодів і зеленого люмінофора для випромінювання зеленого світла.Цей метод може отримати високу світловіддачу зеленого світла, яке теоретично може досягти вищої світлової ефективності, ніж поточне біле світло.Належить до неспонтанного зеленого світла.З освітленням проблем немає.Ефект зеленого світла, отриманий цим методом, може перевищувати 340 Лм/Вт, але він все одно не перевищуватиме 340 Лм/Вт після комбінування білого світла;по-третє, продовжуйте досліджувати та знаходити свій власний епітаксіальний матеріал, лише таким чином з’являється проблиск надії, що після отримання зеленого світла, яке значно перевищує 340 лм/вт, біле світло, об’єднане трьома основними кольорами червоного, зелені та сині світлодіоди можуть бути вищими за межу світлової ефективності білих світлодіодів із синіми мікросхемами 340 Лм/Вт.

 

3. Ультрафіолетовий світлодіодчіп + три люмінофори основного кольору випромінюють світло 

Основним властивим недоліком вищезазначених двох типів білих світлодіодів є нерівномірний просторовий розподіл світності та кольоровості.Ультрафіолетове світло не сприймається людським оком.Тому після того, як ультрафіолетове світло виходить із мікросхеми, воно поглинається трьома основними кольоровими люмінофорами шару інкапсуляції, перетворюється на біле світло за допомогою фотолюмінесценції люмінофора, а потім випромінюється в простір.Це його найбільша перевага, як і у традиційних люмінесцентних ламп, він не має просторової нерівномірності кольору.Проте теоретична світлова ефективність білого світлодіода типу ультрафіолетового чіпа не може бути вищою за теоретичне значення білого світла типу синього чіпа, не кажучи вже про теоретичне значення білого світла типу RGB.Однак лише завдяки розробці високоефективних трьох первинних люмінофорів, придатних для збудження ультрафіолетового світла, можна отримати світлодіоди ультрафіолетового білого світла, які на цій стадії близькі або навіть вище, ніж два вищезазначені світлодіоди білого світла.Чим ближче до світлодіода ультрафіолетового випромінювання синього кольору, тим більший світлодіод білого світла середньохвильового та короткохвильового ультрафіолетового типу неможливий.


Час публікації: 24 серпня 2021 р