Типы белых светодиодов: Основные технические варианты использования белых светодиодов для освещения: ① Синий светодиод + люминофорный тип;②Тип светодиода RGB;③ Ультрафиолетовый светодиод + люминофор.

1. Синий свет – светодиодный чип + желто-зеленый люминофор, включая производные многоцветного люминофора и другие типы.

Желто-зеленый слой люминофора поглощает часть синего света светодиодного чипа, создавая фотолюминесценцию.Другая часть синего света от светодиодного чипа проходит через слой люминофора и сливается с желто-зеленым светом, излучаемым люминофором в различных точках пространства.Красный, зеленый и синий свет смешиваются, образуя белый свет;В этом методе наибольшее теоретическое значение эффективности преобразования фотолюминесценции люминофора, одного из внешних квантовых выходов, не будет превышать 75%;а максимальная скорость вывода света из чипа может достигать только около 70%.Поэтому теоретически белый свет синего типа. Максимальная светоотдача светодиодов не превысит 340 Лм/Вт.За последние несколько лет CREE достиг 303 Лм/Вт.Если результаты тестов точны, это стоит отпраздновать.

2. Комбинация трех основных цветов красного, зеленого и синего.Типы светодиодов RGBвключатьRGBW-типы светодиодов, и т. д.

R-LED (красный) + G-LED (зеленый) + B-LED (синий) три светодиода объединяются вместе, и три основных цвета излучаемого света: красный, зеленый и синий непосредственно смешиваются в пространстве, образуя белый цвет. свет.Чтобы таким образом производить высокоэффективный белый свет, прежде всего, светодиоды различных цветов, особенно зеленые светодиоды, должны быть эффективными источниками света.Это видно из того, что зеленый свет составляет около 69% «изоэнергетического белого света».В настоящее время светоотдача синих и красных светодиодов очень высока: внутренняя квантовая эффективность превышает 90% и 95% соответственно, но внутренняя квантовая эффективность зеленых светодиодов значительно отстает.Это явление низкой эффективности зеленого света светодиодов на основе GaN называется «разрыв зеленого света».Основная причина в том, что для зеленых светодиодов еще не найдены собственные эпитаксиальные материалы.Существующие материалы серии нитрида фосфора и мышьяка имеют очень низкую эффективность в желто-зеленой области спектра.Однако использование красных или синих эпитаксиальных материалов для изготовления зеленых светодиодов приведет к тому, что в условиях более низкой плотности тока из-за отсутствия потерь преобразования люминофора зеленый светодиод имеет более высокую светоотдачу, чем синий + зеленый свет люминофора.Сообщается, что его светоотдача достигает 291 лм/Вт при токе 1 мА.Однако светоотдача зеленого света, вызванная эффектом Друпа, значительно падает при больших токах.При увеличении плотности тока светоотдача быстро падает.При токе 350 мА светоотдача составляет 108 Лм/Вт.В условиях 1А светоотдача снижается.до 66Лм/Вт.

Для фосфидов группы III излучение света в зеленом диапазоне стало фундаментальным препятствием для материальных систем.Изменение состава AlInGaP так, чтобы он излучал зеленый цвет, а не красный, оранжевый или желтый, приводит к недостаточному удержанию носителей заряда из-за относительно низкой энергетической щели материальной системы, что исключает эффективную излучательную рекомбинацию.

III-нитридам, напротив, сложнее добиться высокой эффективности, но трудности не являются непреодолимыми.При использовании этой системы, расширяющей свет до диапазона зеленого света, два фактора, которые вызовут снижение эффективности: снижение внешней квантовой эффективности и электрической эффективности.Снижение внешней квантовой эффективности происходит из-за того, что, хотя ширина запрещенной зоны в зеленой зоне меньше, зеленые светодиоды используют высокое прямое напряжение GaN, что приводит к снижению скорости преобразования энергии.Второй недостаток заключается в том, что зеленый светодиод уменьшается по мере увеличения плотности инжекционного тока и попадает в ловушку эффекта спада.Эффект Droop также возникает у синих светодиодов, но его влияние сильнее у зеленых светодиодов, что приводит к снижению эффективности обычного рабочего тока.Однако существует множество предположений о причинах эффекта спада, а не только оже-рекомбинации – к ним относятся дислокация, переполнение носителей или утечка электронов.Последнее усиливается за счет внутреннего электрического поля высокого напряжения.

Таким образом, путь повышения светоотдачи зеленых светодиодов: с одной стороны, изучить, как уменьшить эффект Дропа в условиях существующих эпитаксиальных материалов для повышения светоотдачи;с другой стороны, используйте преобразование фотолюминесценции синих светодиодов и зеленых люминофоров для излучения зеленого света.Этот метод позволяет получить высокоэффективный зеленый свет, который теоретически может обеспечить более высокую светоотдачу, чем нынешний белый свет.Это неспонтанный зеленый свет, и снижение чистоты цвета, вызванное расширением его спектра, неблагоприятно для дисплеев, но для обычных людей оно не подходит.С освещением проблем нет.Эффективность зеленого света, полученная с помощью этого метода, может превышать 340 Лм/Вт, но после объединения с белым светом она все равно не превысит 340 Лм/Вт.В-третьих, продолжайте исследования и находите собственные эпитаксиальные материалы.Только так появляется проблеск надежды.Получая зеленый свет мощностью более 340 Лм/Вт, белый свет, объединенный тремя светодиодами основных цветов: красным, зеленым и синим, может превышать предел светоотдачи в 340 Лм/Вт для светодиодов белого света с синим чипом. .В.

3. Ультрафиолетовый светодиодчип + три люминофора основного цвета излучают свет.

Основным присущим дефектом двух вышеуказанных типов белых светодиодов является неравномерное пространственное распределение яркости и цветности.Ультрафиолетовый свет не воспринимается человеческим глазом.Таким образом, после того, как ультрафиолетовый свет выходит из чипа, он поглощается тремя основными цветными люминофорами в упаковочном слое и преобразуется в белый свет за счет фотолюминесценции люминофоров, а затем излучается в пространство.Это ее самое большое преимущество, так как она, как и традиционные люминесцентные лампы, не имеет пространственной неравномерности цвета.Однако теоретическая светоотдача ультрафиолетового светодиода белого света не может быть выше теоретического значения белого света синего чипа, не говоря уже о теоретическом значении белого света RGB.Однако только благодаря разработке высокоэффективных трехосновных цветных люминофоров, подходящих для ультрафиолетового возбуждения, мы можем получить ультрафиолетовые белые светодиоды, которые на данном этапе близки или даже более эффективны, чем два вышеупомянутых белых светодиода.Чем ближе к синему ультрафиолету светодиоды, тем они вероятнее.Чем он больше, тем невозможнее использование белых светодиодов средневолнового и коротковолнового УФ-типа.