Ανάλυση των κύριων τεχνικών οδών των λευκών LED για φωτισμό

1. Τσιπ μπλε-LED + κίτρινο-πράσινος τύπος φωσφόρου συμπεριλαμβανομένου του πολύχρωμου τύπου παραγώγου φωσφόρου

 Το κιτρινοπράσινο στρώμα φωσφόρου απορροφά μέρος τουμπλε φωςτου τσιπ LED για την παραγωγή φωτοφωταύγειας, και το άλλο μέρος του μπλε φωτός από το τσιπ LED μεταδίδεται έξω από το στρώμα φωσφόρου και συγχωνεύεται με το κιτρινοπράσινο φως που εκπέμπεται από τον φώσφορο σε διάφορα σημεία του χώρου, και το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε φως αναμειγνύονται για να σχηματίσουν λευκό φως. Με αυτόν τον τρόπο, η υψηλότερη θεωρητική τιμή της απόδοσης μετατροπής φωτοφωταύγειας φωσφόρου, η οποία είναι μία από τις εξωτερικές κβαντικές αποδόσεις, δεν θα υπερβαίνει το 75%. και ο υψηλότερος ρυθμός εξαγωγής φωτός από το τσιπ μπορεί να φτάσει μόνο περίπου το 70%, επομένως θεωρητικά, η υψηλότερη φωτεινή απόδοση LED του μπλε λευκού φωτός δεν θα υπερβαίνει τα 340 Lm/W, και το CREE έφτασε τα 303Lm/W τα τελευταία χρόνια. Εάν τα αποτελέσματα των δοκιμών είναι ακριβή, αξίζει να γιορτάσουμε.

 

2. Ο συνδυασμός κόκκινου, πράσινου και μπλεRGB LEDο τύπος περιλαμβάνει τον τύπο RGBW-LED, κ.λπ.

 Οι τρεις δίοδοι εκπομπής φωτός R-LED (κόκκινο) + G-LED (πράσινο) + B-LED (μπλε) συνδυάζονται μεταξύ τους και τα τρία κύρια χρώματα, κόκκινο, πράσινο και μπλε, αναμειγνύονται απευθείας στο χώρο για να σχηματίσουν λευκό φως. Για να παραχθεί λευκό φως υψηλής απόδοσης με αυτόν τον τρόπο, πρώτον, τα LED διαφόρων χρωμάτων, ειδικά τα πράσινα LED, πρέπει να είναι πηγές φωτός υψηλής απόδοσης, κάτι που φαίνεται από το "λευκό φως ίσης ενέργειας" στο οποίο το πράσινο φως αντιπροσωπεύει περίπου το 69%. Προς το παρόν, η φωτεινή απόδοση των μπλε και κόκκινων LED είναι πολύ υψηλή, με εσωτερικές κβαντικές αποδόσεις που υπερβαίνουν το 90% και 95% αντίστοιχα, αλλά η εσωτερική κβαντική απόδοση των πράσινων LED είναι πολύ πίσω. Αυτό το φαινόμενο χαμηλής απόδοσης πράσινου φωτός των LED με βάση το GaN ονομάζεται "κενό πράσινου φωτός". Ο κύριος λόγος είναι ότι τα πράσινα LED δεν έχουν βρει τα δικά τους επιταξιακά υλικά. Τα υπάρχοντα υλικά σειράς νιτριδίου του φωσφόρου-αρσενικού έχουν χαμηλή απόδοση στο κίτρινο-πράσινο φάσμα. Κόκκινα ή μπλε επιταξιακά υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πράσινων LED. Υπό συνθήκες χαμηλότερης πυκνότητας ρεύματος, επειδή δεν υπάρχει απώλεια μετατροπής φωσφόρου, το πράσινο LED έχει υψηλότερη φωτεινή απόδοση από το μπλε + πράσινο φως τύπου φωσφόρου. Αναφέρεται ότι η φωτεινή του απόδοση φτάνει τα 291Lm/W υπό συνθήκες ρεύματος 1mA. Ωστόσο, η μείωση της φωτεινής απόδοσης του πράσινου φωτός που προκαλείται από το φαινόμενο Droop υπό μεγαλύτερο ρεύμα είναι σημαντική. Όταν η πυκνότητα ρεύματος αυξάνεται, η φωτεινή απόδοση μειώνεται γρήγορα. Σε ρεύμα 350mA, η φωτεινή απόδοση είναι 108Lm/W. Υπό συνθήκες 1A, η φωτεινή απόδοση μειώνεται στα 66Lm/W.

Για τις φωσφίνες III, η εκπομπή φωτός στην πράσινη ζώνη έχει γίνει ένα θεμελιώδες εμπόδιο για το υλικό σύστημα. Η αλλαγή της σύνθεσης του AlInGaP ώστε να εκπέμπει πράσινο φως αντί για κόκκινο, πορτοκαλί ή κίτρινο - που προκαλεί ανεπαρκή περιορισμό των φορέων - οφείλεται στο σχετικά χαμηλό ενεργειακό χάσμα του υλικού συστήματος, το οποίο αποκλείει τον αποτελεσματικό ανασυνδυασμό ακτινοβολίας.

Επομένως, ο τρόπος βελτίωσης της φωτεινής απόδοσης των πράσινων LED: αφενός, μελετήστε πώς να μειώσετε το φαινόμενο Droop υπό τις συνθήκες των υπαρχόντων επιταξιακών υλικών για να βελτιώσετε την φωτεινή απόδοση. αφετέρου, χρησιμοποιήστε τη μετατροπή φωτοφωταύγειας των μπλε LED και των πράσινων φωσφόρων για να εκπέμπουν πράσινο φως. Αυτή η μέθοδος μπορεί να επιτύχει πράσινο φως υψηλής φωτεινής απόδοσης, το οποίο θεωρητικά μπορεί να επιτύχει υψηλότερη φωτεινή απόδοση από το τρέχον λευκό φως. Ανήκει στο μη αυθόρμητο πράσινο φως. Δεν υπάρχει πρόβλημα με τον φωτισμό. Το φαινόμενο πράσινου φωτός που επιτυγχάνεται με αυτή τη μέθοδο μπορεί να είναι μεγαλύτερο από 340 Lm/W, αλλά δεν θα υπερβαίνει τα 340 Lm/W μετά τον συνδυασμό του λευκού φωτός. τρίτον, συνεχίστε την έρευνα και βρείτε το δικό σας επιταξιακό υλικό, μόνο που με αυτόν τον τρόπο, υπάρχει μια αχτίδα ελπίδας ότι μετά την απόκτηση πράσινου φωτός που είναι πολύ υψηλότερο από 340 Lm/w, το λευκό φως που συνδυάζεται με τα τρία κύρια χρώματα των κόκκινων, πράσινων και μπλε LED μπορεί να είναι υψηλότερο από το όριο φωτεινής απόδοσης των λευκών LED blue chip των 340 Lm/W.

 

3. Υπεριώδης λυχνία LEDτσιπ + τρία βασικά χρώματα φωσφορισμού εκπέμπουν φως 

Το κύριο εγγενές μειονέκτημα των δύο παραπάνω τύπων λευκών LED είναι η ανομοιόμορφη χωρική κατανομή φωτεινότητας και χρωματικότητας. Το υπεριώδες φως δεν είναι αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι. Επομένως, αφού το υπεριώδες φως εξέλθει από το τσιπ, απορροφάται από τους τρεις κύριους φωσφόρους χρώματος του στρώματος ενθυλάκωσης, μετατρέπεται σε λευκό φως από τη φωτοφωταύγεια του φωσφόρου και στη συνέχεια εκπέμπεται στον χώρο. Αυτό είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του, όπως και οι παραδοσιακοί λαμπτήρες φθορισμού, δεν έχει χωρική χρωματική ανομοιομορφία. Ωστόσο, η θεωρητική φωτεινή απόδοση του LED λευκού φωτός τύπου υπεριώδους τσιπ δεν μπορεί να είναι υψηλότερη από τη θεωρητική τιμή του λευκού φωτός τύπου μπλε τσιπ, πόσο μάλλον της θεωρητικής τιμής του λευκού φωτός τύπου RGB. Ωστόσο, μόνο μέσω της ανάπτυξης τριών πρωτευόντων φωσφόρων υψηλής απόδοσης κατάλληλων για διέγερση υπεριώδους φωτός μπορεί να είναι δυνατή η απόκτηση LED λευκού φωτός υπεριώδους φωτός που είναι κοντά ή και υψηλότερες από τις δύο παραπάνω LED λευκού φωτός σε αυτό το στάδιο. Όσο πιο κοντά είναι το LED μπλε υπεριώδους φωτός, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να είναι αδύνατο να αποκτηθούν LED λευκού φωτός μεσαίου και βραχέος κύματος υπεριώδους τύπου.


Ώρα δημοσίευσης: 24 Αυγούστου 2021