Analiza glavnih tehničnih poti bele svetlobe LED za razsvetljavo

1. Modri ​​LED čip + rumeno-zeleni fosforni tip, vključno z večbarvnim fosfornim derivatom

 Rumeno-zelena fosforna plast absorbira delmodra svetlobaLED-čipa za ustvarjanje fotoluminiscence, drugi del modre svetlobe iz LED-čipa pa se prenaša iz fosforne plasti in se združi z rumeno-zeleno svetlobo, ki jo fosfor oddaja na različnih točkah v prostoru, in rdeča, zelena in modra svetloba se mešata, da nastane bela svetloba;Na ta način najvišja teoretična vrednost učinkovitosti pretvorbe fosforne fotoluminiscence, ki je ena od zunanjih kvantnih učinkovitosti, ne bo presegla 75 %;in najvišja stopnja odvzema svetlobe iz čipa lahko doseže le približno 70 %, torej v teoriji modro bela svetloba Najvišja svetlobna učinkovitost LED ne bo presegla 340 Lm/W, CREE pa je v zadnjih nekaj letih dosegel 303 Lm/W.Če so rezultati testa točni, je vredno praznovanja.

 

2. Kombinacija rdeče, zelene in modreRGB LEDtip vključuje tip RGBW-LED itd.

 Tri svetleče diode R-LED (rdeča) + G-LED (zelena) + B-LED (modra) so združene skupaj, tri osnovne barve rdeča, zelena in modra pa se neposredno mešajo v prostoru in tvorijo belo. svetloba.Da bi na ta način proizvedli belo svetlobo z visokim izkoristkom, morajo biti LED-diode različnih barv, zlasti zelene LED, viri svetlobe z visokim izkoristkom, kar je razvidno iz »bele svetlobe enake energije«, pri kateri zelena svetloba predstavlja približno 69 %.Trenutno je svetlobna učinkovitost modrih in rdečih LED zelo visoka, z notranjo kvantno učinkovitostjo, ki presega 90 % oziroma 95 %, vendar notranja kvantna učinkovitost zelenih LED močno zaostaja.Ta pojav nizke učinkovitosti zelene svetlobe LED diod na osnovi GaN se imenuje "vrzel zelene svetlobe".Glavni razlog je, da zelene LED diode niso našle lastnih epitaksialnih materialov.Obstoječi materiali serije fosforjevega arzenovega nitrida imajo nizko učinkovitost v rumeno-zelenem spektru.Rdeči ali modri epitaksialni materiali se uporabljajo za izdelavo zelenih LED.Pod pogojem nižje gostote toka, ker ni izgube pri pretvorbi fosforja, ima zelena LED večjo svetlobno učinkovitost kot modra + fosforna zelena luč.Poroča se, da njegova svetlobna učinkovitost doseže 291Lm/W pod pogojem toka 1mA.Vendar pa je padec svetlobne učinkovitosti zelene luči, ki ga povzroči učinek Droop pod večjim tokom, pomemben.Ko se gostota toka poveča, svetlobni izkoristek hitro pade.Pri toku 350mA je svetlobni izkoristek 108Lm/W.Pod pogojem 1A svetlobni izkoristek pade.Do 66Lm/W.

Za fosfine III je emisija svetlobe v zeleni pas postala temeljna ovira za materialni sistem.Spreminjanje sestave AlInGaP, da oddaja zeleno svetlobo namesto rdeče, oranžne ali rumene, kar povzroča nezadostno omejitev nosilca, je posledica relativno nizke energijske vrzeli materialnega sistema, ki izključuje učinkovito rekombinacijo sevanja.

Zato je način za izboljšanje svetlobne učinkovitosti zelenih LED: na eni strani preučiti, kako zmanjšati učinek Droop v pogojih obstoječih epitaksialnih materialov za izboljšanje svetlobne učinkovitosti;na drugem pa uporabite fotoluminiscenčno pretvorbo modrih LED in zelenega fosforja za oddajanje zelene svetlobe.Ta metoda lahko pridobi zeleno svetlobo z visoko svetlobno učinkovitostjo, ki lahko teoretično doseže višjo svetlobno učinkovitost kot trenutna bela svetloba.Spada med nespontane zelene luči.Z osvetlitvijo ni problema.Učinek zelene svetlobe, dobljen s to metodo, je lahko večji od 340 Lm/W, vendar še vedno ne bo presegel 340 Lm/W po kombiniranju bele svetlobe;tretjič, nadaljujte z raziskovanjem in poiščite svoj lasten epitaksialni material, samo na ta način obstaja kanček upanja, da bo po pridobitvi zelene svetlobe, ki je veliko višja od 340 Lm/w, bela svetloba, združena s tremi primarnimi barvami rdeče, zelene in modre LED so lahko višje od meje svetlobnega izkoristka belih LED modrih čipov 340 Lm/W.

 

3. Ultravijolična LEDčip + trije primarni barvni fosforji oddajajo svetlobo 

Glavna inherentna napaka zgornjih dveh vrst belih LED je neenakomerna prostorska porazdelitev svetilnosti in barvnosti.Človeško oko ne zazna ultravijolične svetlobe.Potem ko ultravijolična svetloba zapusti čip, jo absorbirajo trije primarni barvni fosforji inkapsulacijske plasti, pretvorijo v belo svetlobo s fotoluminiscenco fosforja in nato oddajajo v prostor.To je njena največja prednost, saj tako kot pri klasičnih fluorescenčnih sijalkah nima prostorske barvne neenakomernosti.Vendar pa teoretična svetlobna učinkovitost ultravijolične bele svetlobe LED tipa čip ne more biti višja od teoretične vrednosti bele svetlobe tipa modrega čipa, kaj šele teoretične vrednosti bele svetlobe tipa RGB.Vendar pa je le z razvojem visoko učinkovitih treh primarnih fosforjev, primernih za vzbujanje ultravijolične svetlobe, mogoče pridobiti ultravijolično bele svetlobe LED, ki so blizu ali celo višje od zgornjih dveh belih LED na tej stopnji.Bližje kot je modra ultravijolična svetloba LED, možnost Večja bela svetloba LED srednjega vala in kratkega vala ultravijoličnega tipa je nemogoča.


Čas objave: 24. avgusta 2021