Baltās gaismas LED apgaismojuma galveno tehnisko ceļu analīze

Baltie LED veidi: Galvenie balto LED apgaismojuma tehniskie ceļi ir: ① Zilā LED + luminofora tips;②RGB LED tips;③ Ultravioletā LED + fosfora tips.

led mikroshēma

1. Zilā gaisma – LED mikroshēma + dzeltenzaļš luminofora tips, ieskaitot daudzkrāsu fosfora atvasinājumus un citus veidus.

Dzelteni zaļais fosfora slānis absorbē daļu zilās gaismas no LED mikroshēmas, lai radītu fotoluminiscenci.Otra zilās gaismas daļa no LED mikroshēmas tiek pārraidīta caur fosfora slāni un saplūst ar dzeltenzaļo gaismu, ko izstaro fosfors dažādos telpas punktos.Sarkanās, zaļās un zilās gaismas tiek sajauktas, veidojot baltu gaismu;Šajā metodē fosfora fotoluminiscences konversijas efektivitātes lielākā teorētiskā vērtība, viena no ārējām kvantu lietderības koeficientiem, nepārsniegs 75%;un maksimālais gaismas ieguves ātrums no mikroshēmas var sasniegt tikai aptuveni 70%.Līdz ar to teorētiski zilā tipa baltā gaisma Maksimālā LED gaismas efektivitāte nepārsniegs 340 Lm/W.Dažu pēdējo gadu laikā CREE sasniedza 303Lm/W.Ja testa rezultāti ir precīzi, ir vērts svinēt.

 

2. Sarkanā, zaļā un zilā trīs primāro krāsu kombinācijaRGB LED veidiietverRGBW- LED veidiutt.

R-LED (sarkans) + G-LED (zaļš) + B-LED (zils) trīs gaismas diodes ir apvienotas kopā, un trīs izstarotās sarkanās, zaļās un zilās gaismas primārās krāsas tiek tieši sajauktas telpā, veidojot baltu. gaisma.Lai šādā veidā ražotu augstas efektivitātes balto gaismu, pirmkārt, dažādu krāsu gaismas diodēm, īpaši zaļajām LED, ir jābūt efektīviem gaismas avotiem.To var redzēt no fakta, ka zaļā gaisma veido aptuveni 69% no “izoenerģijas baltās gaismas”.Pašlaik zilo un sarkano gaismas diožu gaismas efektivitāte ir bijusi ļoti augsta, iekšējā kvantu efektivitāte pārsniedz attiecīgi 90% un 95%, bet zaļo gaismas diožu iekšējā kvantu efektivitāte ievērojami atpaliek.Šo GaN bāzes gaismas diožu zemās zaļās gaismas efektivitātes fenomenu sauc par “zaļās gaismas atstarpi”.Galvenais iemesls ir tas, ka zaļās gaismas diodes vēl nav atradušas savus epitaksiālos materiālus.Esošajiem fosfora arsēna nitrīda sērijas materiāliem ir ļoti zema efektivitāte dzeltenzaļā spektra diapazonā.Tomēr, izmantojot sarkanus vai zilus epitaksiālos materiālus zaļo gaismas diožu izgatavošanai, zemāka strāvas blīvuma apstākļos, jo nav fosfora pārveidošanas zuduma, zaļajai gaismas diodei ir augstāka gaismas efektivitāte nekā zilajai + fosfora zaļajai gaismai.Tiek ziņots, ka tā gaismas efektivitāte sasniedz 291Lm/W 1mA strāvas apstākļos.Tomēr zaļās gaismas gaismas efektivitāte, ko izraisa Droop efekts, ievērojami samazinās pie lielākām strāvām.Palielinoties strāvas blīvumam, gaismas efektivitāte strauji samazinās.Pie 350mA strāvas gaismas efektivitāte ir 108Lm/W.1A apstākļos gaismas efektivitāte samazinās.līdz 66Lm/W.

III grupas fosfīdiem gaismas izstarošana zaļajā joslā ir kļuvusi par būtisku šķērsli materiālu sistēmām.Mainot AlInGaP sastāvu, lai tas izstaro zaļu, nevis sarkanu, oranžu vai dzeltenu, rada nepietiekamu nesēja norobežojumu materiāla sistēmas relatīvi zemās enerģijas spraugas dēļ, kas izslēdz efektīvu starojuma rekombināciju.

Turpretim III-nitrīdiem ir grūtāk sasniegt augstu efektivitāti, taču grūtības nav nepārvaramas.Izmantojot šo sistēmu, paplašinot gaismu līdz zaļās gaismas joslai, divi faktori, kas izraisīs efektivitātes samazināšanos, ir: ārējās kvantu efektivitātes samazināšanās un elektriskās efektivitātes samazināšanās.Ārējās kvantu efektivitātes samazināšanās ir saistīta ar faktu, ka, lai gan zaļās joslas atstarpe ir mazāka, zaļās gaismas diodes izmanto GaN augsto tiešās strāvas spriegumu, kas izraisa jaudas konversijas ātruma samazināšanos.Otrs trūkums ir tas, ka zaļā gaismas diode samazinās, palielinoties iesmidzināšanas strāvas blīvumam, un to aiztur nokares efekts.Droop efekts parādās arī zilās gaismas diodēs, bet tā ietekme ir lielāka zaļās gaismas diodēs, kā rezultātā samazinās parastās darbības strāvas efektivitāte.Tomēr ir daudz spekulāciju par noslīdēšanas efekta cēloņiem, ne tikai Augera rekombināciju - tie ietver dislokāciju, nesēja pārplūdi vai elektronu noplūdi.Pēdējo pastiprina augstsprieguma iekšējais elektriskais lauks.

Tāpēc veids, kā uzlabot zaļo gaismas diožu gaismas efektivitāti: no vienas puses, izpētīt, kā samazināt Droop efektu esošo epitaksiālo materiālu apstākļos, lai uzlabotu gaismas efektivitāti;no otras puses, izmantojiet zilo gaismas diožu un zaļo luminoforu fotoluminiscences pārveidošanu, lai izstarotu zaļo gaismu.Ar šo metodi var iegūt augstas efektivitātes zaļo gaismu, kas teorētiski var sasniegt augstāku gaismas efektivitāti nekā pašreizējā baltā gaisma.Tā nav spontāna zaļā gaisma, un krāsu tīrības samazināšanās, ko izraisa tās spektrālā paplašināšanās, ir nelabvēlīga displejiem, taču tā nav piemērota parastajiem cilvēkiem.Ar apgaismojumu problēmu nav.Zaļās gaismas efektivitāte, kas iegūta ar šo metodi, var būt lielāka par 340 Lm/W, taču tā tomēr nepārsniegs 340 Lm/W pēc apvienošanas ar balto gaismu.Treškārt, turpiniet pētīt un atrast savus epitaksiālos materiālus.Tikai šādā veidā parādās cerības zibsnis.Iegūstot zaļo gaismu, kas ir lielāka par 340 Lm/w, baltā gaisma, kas apvienota ar trīs primārās krāsas gaismas diodēm sarkanā, zaļā un zilā krāsā, var būt augstāka par zilās mikroshēmas tipa baltās gaismas LED gaismas efektivitātes robežu 340 Lm/w. .W.

 

3. Ultravioletā gaismas diodemikroshēma + trīs primārās krāsas luminofori izstaro gaismu.

Iepriekš minēto divu veidu balto gaismas diožu galvenais raksturīgais defekts ir nevienmērīgs spilgtuma un krāsainības telpiskais sadalījums.Ultravioleto gaismu cilvēka acs nevar uztvert.Tāpēc pēc tam, kad ultravioletā gaisma iziet no mikroshēmas, to absorbē trīs primārās krāsas fosfori iepakojuma slānī, un fosforu fotoluminiscence to pārvērš baltā gaismā un pēc tam izstaro kosmosā.Tā ir tā lielākā priekšrocība, tāpat kā tradicionālajām dienasgaismas spuldzēm, tai nav telpisku krāsu nevienmērīgumu.Tomēr ultravioletās mikroshēmas baltās gaismas LED teorētiskā gaismas efektivitāte nevar būt augstāka par zilās mikroshēmas baltās gaismas teorētisko vērtību, nemaz nerunājot par RGB baltās gaismas teorētisko vērtību.Tomēr, tikai izstrādājot augstas efektivitātes trīs primāro krāsu luminoforus, kas piemēroti ultravioletā starojuma ierosmei, mēs varam iegūt ultravioletās baltās gaismas diodes, kas šajā posmā ir tuvu vai pat efektīvākas nekā iepriekš minētās divas baltas gaismas diodes.Jo tuvāk ir zilās ultravioletās gaismas diodes, jo lielāka iespējamība.Jo lielāks tas ir, vidēja viļņa un īsviļņu UV tipa baltās gaismas diodes nav iespējamas.


Izlikšanas laiks: 19.03.2024