1. Kék LED chip + sárga zöld fénypor, beleértve a polikróm foszfor származékot

A sárga zöld foszforréteg elnyeli egyesek kék fényétLED chipekfotolumineszcenciát hoz létre, és a LED-chipekből származó kék fény kiáramlik a foszforrétegből, és a tér különböző pontjain konvergál a foszfor által kibocsátott sárga zöld fénnyel, és a vörös zöld kék fényt összekeverve fehér fény keletkezik; Ily módon a fénypor fotolumineszcencia konverziós hatékonyságának maximális elméleti értéke, amely a külső kvantumhatékonyság egyike, nem haladja meg a 75%-ot; A chipből a fény legnagyobb kivonási sebessége csak a 70%-ot érheti el. Ezért elméletileg a kék fényű fehér LED maximális fényhatásfoka nem haladja meg a 340 Lm/W-ot, a CREE pedig néhány éve eléri a 303 Lm/W-ot. Ha a vizsgálati eredmények pontosak, akkor érdemes ünnepelni.

2. Piros zöld kék három elsődleges színkombináció RGB LED típus, beleértve az RGB W LED típust stb

A háromfénykibocsátóAz R-LED (piros)+G-LED (zöld)+B-LED (kék) diódák fehér fényt alkotnak a térben kibocsátott vörös, zöld és kék fény közvetlen keverésével. Ahhoz, hogy ilyen módon nagy fényhatékonyságú fehér fényt állítsunk elő, mindenekelőtt minden színes LED-nek, különösen a zöld LED-eknek hatékony fényforrásnak kell lennie, amely az „egyenlő energiájú fehér fénynek” körülbelül 69%-át teszi ki. Jelenleg a kék LED és a piros LED fényhatékonysága nagyon magas, a belső kvantumhatékonyság meghaladja a 90%-ot, illetve a 95%-ot, de a zöld LED belső kvantumhatékonysága messze elmarad. A GaN alapú LED alacsony zöldfény-hatékonyságának jelenségét „zöld fényrésnek” nevezik. Ennek fő oka az, hogy a zöld LED még nem találta meg saját epitaxiális anyagát. A meglévő foszfor-arzén-nitrid sorozatú anyagok hatékonysága nagyon alacsony a sárga zöld kromatográfiás tartományban. A zöld LED azonban vörös fényű vagy kék fényű epitaxiális anyagokból készül. Alacsony áramsűrűség esetén, mivel nincs foszfor konverziós veszteség, a zöld LED nagyobb fényhatékonysággal rendelkezik, mint a kék fény + foszfor zöld fény. A jelentések szerint a fényhatásfoka eléri a 291 Lm/W-ot 1 mA áram mellett. Nagy áramerősség mellett azonban a zöld fény fényhatásfoka a Droop effektus miatt jelentősen csökken. Az áramsűrűség növekedésével a fényhatásfok gyorsan csökken. 350mA áram alatt a fényhatásfoka 108Lm/W, 1A-es állapotban pedig 66Lm/W-ra csökken.

A III. csoportba tartozó foszfidok esetében a zöld sávba való fény kibocsátása vált az anyagrendszer alapvető akadályává. Az AlInGaP összetételének megváltoztatása úgy, hogy az a vörös, narancssárga vagy sárga helyett zöld fényt bocsásson ki – az elégtelen hordozókorlátozást az anyagrendszer viszonylag alacsony energiarése okozza, ami kizárja a hatékony sugárzási rekombinációt.

Ezzel szemben a III. csoportba tartozó nitrideknél nehezebb elérni a nagy hatásfokot, de a nehézség nem leküzdhetetlen. Ha ezzel a rendszerrel a fényt a zöld fénysávig kiterjesztjük, a hatékonyságot csökkentő két tényező a külső kvantumhatásfok és az elektromos hatásfok. A külső kvantumhatásfok csökkenése abból adódik, hogy bár a zöld sáv rés kisebb, a zöld LED a GaN magas előremenő feszültségét használja, ami csökkenti a teljesítmény átalakítási arányt. A második hátrány a zöldA LED csökkena befecskendezési áramsűrűség növekedésével, és csapdába esik a lelógó hatás. A leesés hatás a kék LED-ben is megjelenik, de a zöld LED-ben komolyabb, ami a hagyományos munkaáram alacsonyabb hatásfokát eredményezi. A lelógó hatásnak azonban számos oka van, nemcsak a csigás rekombináció, hanem a diszlokáció, a hordozó túlcsordulás vagy az elektronikus szivárgás is. Ez utóbbit fokozza a nagyfeszültségű belső elektromos tér.

Ezért a zöld LED fényhatékonyságának javításának módjai: egyrészt tanulmányozzák, hogyan csökkenthető a Droop-effektus a fényhatékonyság javítása érdekében a meglévő epitaxiális anyagok körülményei között; Másrészt a kék LED-et és a zöld foszfort a fotolumineszcencia átalakítására használják zöld fény kibocsátására. Ezzel a módszerrel nagy fényhatékonyságú zöld fény érhető el, amely elméletileg nagyobb fényhatást érhet el, mint a jelenlegi fehér fény. A nem spontán zöld fényhez tartozik. A spektrális kiszélesedése okozta színtisztaság-csökkenés nem kedvez a megjelenítésnek, de a hétköznapi világításnál nem okoz gondot. Lehetőség van 340 Lm/W-nál nagyobb zöld fényhatás elérésére, azonban a kombinált fehér fény nem haladja meg a 340 Lm/W értéket; Harmadszor, folytassa a kutatást és keresse meg saját epitaxiális anyagait. Csak így lehet felcsillanni a remény, hogy 340 Lm/w-nál több zöld fény elérése után a piros, zöld és kék három alapszín LED-del kombinált fehér fény magasabb lehet, mint a kék chip fényhatékonysági határa. fehér LED 340 Lm/W.

3. Ultraibolya LED chip + háromszínű fénypor

A fenti kétféle fehér LED fő hibája az, hogy a fényerő és a színárnyalat térbeli eloszlása ​​egyenetlen. Az UV fény az emberi szem számára láthatatlan. Ezért a chip által kibocsátott UV-fényt a csomagolóréteg háromszínű foszforja elnyeli, majd a fénypor fotolumineszcenciájából fehér fénnyé alakítja és kibocsátja az űrbe. Ez a legnagyobb előnye, a hagyományos fénycsövekhez hasonlóan nincs egyenetlen térszíne. Az ultraibolya chip típusú fehér LED elméleti fényhatékonysága azonban nem lehet magasabb, mint a blue chip típusú fehér fény elméleti értéke, nem beszélve az RGB típusú fehér fény elméleti értékéről. Azonban csak az UV-fény gerjesztésére alkalmas, hatékony háromszínű fényporok kifejlesztésével lehet olyan ultraibolya fehér LED-et előállítani, amelynek fényhatékonysága a fent említett két fehér LED-hez hasonló, vagy még magasabb ebben a szakaszban. Minél közelebb van az ultraibolya LED a kék fényhez, annál valószínűbb, hogy a fehér LED közép- és rövidhullámú ultraibolya vonalakkal lehetetlen.