Анализ основных технических направлений использования светодиодов белого света для освещения.

1. Чип синего светодиода + желто-зеленый люминофор, включая производный многоцветный люминофор.

 Желто-зеленый слой люминофора поглощает частьсиний светсветодиодного чипа для создания фотолюминесценции, а другая часть синего света светодиодного чипа выходит из слоя люминофора и сливается с желто-зеленым светом, излучаемым люминофором в различных точках пространства, а красный, зеленый и синий свет смешиваются, образуя белый свет;Таким образом, максимальное теоретическое значение эффективности преобразования фотолюминесценции люминофора, которое является одним из внешних квантовых выходов, не будет превышать 75%;а максимальная скорость извлечения света из чипа может достигать только около 70%, поэтому теоретически сине-белый свет. Самая высокая светоотдача светодиода не превысит 340 Лм/Вт, а CREE достигла 303 Лм/Вт за последние несколько лет.Если результаты тестов точны, это стоит отпраздновать.

 

2. Сочетание красного, зеленого и синегоRGB-светодиодТип включает тип RGBW-LED и т. д.

 Три светодиода R-LED (красный) + G-LED (зеленый) + B-LED (синий) объединяются вместе, а три основных цвета: красный, зеленый и синий непосредственно смешиваются в пространстве, образуя белый цвет. свет.Чтобы таким образом производить высокоэффективный белый свет, во-первых, светодиоды различных цветов, особенно зеленые светодиоды, должны быть высокоэффективными источниками света, что можно увидеть из «белого света равной энергии», в котором зеленый свет составляет около 69%.В настоящее время светоотдача синих и красных светодиодов очень высока: внутренняя квантовая эффективность превышает 90% и 95% соответственно, но внутренняя квантовая эффективность зеленых светодиодов сильно отстает.Это явление низкой эффективности зеленого света светодиодов на основе GaN называется «разрыв зеленого света».Основная причина в том, что зеленые светодиоды не нашли собственных эпитаксиальных материалов.Существующие материалы серии фосфористо-мышьякового нитрида имеют низкую эффективность в желто-зеленом спектре.Для изготовления зеленых светодиодов используются красные или синие эпитаксиальные материалы.При условии более низкой плотности тока, поскольку отсутствуют потери преобразования люминофора, зеленый светодиод имеет более высокую светоотдачу, чем зеленый свет типа синий + люминофор.Сообщается, что его светоотдача достигает 291 лм/Вт при токе 1 мА.Однако падение световой эффективности зеленого света, вызванное эффектом Друпа, при большем токе является значительным.При увеличении плотности тока светоотдача быстро падает.При токе 350 мА светоотдача составляет 108 Лм/Вт.При условии 1А светоотдача падает.До 66Лм/Вт.

Для III-фосфинов излучение света в зеленой полосе стало фундаментальным препятствием для материальной системы.Изменение состава AlInGaP так, чтобы он излучал зеленый свет вместо красного, оранжевого или желтого, что приводит к недостаточному ограничению носителей заряда из-за относительно низкой энергетической щели материальной системы, что исключает эффективную рекомбинацию излучения.

Таким образом, путь повышения светоотдачи зеленых светодиодов: с одной стороны, изучить, как уменьшить эффект Дропа в условиях существующих эпитаксиальных материалов для повышения светоотдачи;во втором — использовать фотолюминесцентное преобразование синих светодиодов и зеленых люминофоров для излучения зеленого света.Этот метод позволяет получить зеленый свет с высокой светоотдачей, который теоретически может обеспечить более высокую светоотдачу, чем нынешний белый свет.Это относится к неспонтанному зеленому свету.С освещением проблем нет.Эффект зеленого света, полученный этим методом, может превышать 340 Лм/Вт, но после объединения белого света он все равно не превысит 340 Лм/Вт;в-третьих, продолжайте исследования и находите свой собственный эпитаксиальный материал, только таким образом есть проблеск надежды, что после получения зеленого света, интенсивность которого намного превышает 340 Лм/Вт, белый свет, объединенный тремя основными цветами красного, Световая отдача зеленых и синих светодиодов может превышать предел светоотдачи синих белых светодиодов, составляющий 340 Лм/Вт.

 

3. Ультрафиолетовый светодиодчип + три люминофора основных цветов 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 инкапсуляционного слоя, преобразуется в белый свет за счет фотолюминесценции люминофора, а затем излучается в пространство.Это ее самое большое преимущество: как и традиционные люминесцентные лампы, она не имеет пространственной неравномерности цвета.Однако теоретическая светоотдача светодиода белого света с ультрафиолетовым чипом не может быть выше теоретического значения белого света типа синего чипа, не говоря уже о теоретическом значении белого света типа RGB.Однако только благодаря разработке высокоэффективных трехосновных люминофоров, подходящих для возбуждения ультрафиолетовым светом, можно будет получить светодиоды ультрафиолетового белого света, которые на данном этапе близки к двум вышеупомянутым светодиодам белого света или даже превосходят их.Чем ближе к синему ультрафиолетовому светодиоду, тем больше возможность белого света средневолнового и коротковолнового ультрафиолетового типа.


Время публикации: 24 августа 2021 г.