Baltās gaismas LED apgaismojuma galveno tehnisko maršrutu analīze

1. Zilas LED mikroshēma + dzeltenzaļš fosfora tips, ieskaitot daudzkrāsu fosfora atvasinājuma tipu

 Dzeltenzaļais fosfora slānis absorbē daļu nozila gaismaLED mikroshēmas fotoluminiscences radīšanai, un otra daļa zilās gaismas no LED mikroshēmas tiek izvadīta no fosfora slāņa un dažādos telpas punktos saplūst ar fosfora izstaroto dzeltenzaļo gaismu, un sarkanā, zaļā un zilā gaisma sajaucas, veidojot baltu gaismu; tādā veidā fosfora fotoluminiscences konversijas efektivitātes augstākā teorētiskā vērtība, kas ir viena no ārējās kvantu efektivitātes, nepārsniegs 75%; un augstākais gaismas ieguves ātrums no mikroshēmas var sasniegt tikai aptuveni 70%, tāpēc teorētiski augstākā LED gaismas efektivitāte nepārsniegs 340 Lm/W, un CREE pēdējos gados ir sasniegusi 303 Lm/W. Ja testa rezultāti ir precīzi, ir vērts to atzīmēt.

 

2. Sarkanās, zaļās un zilās krāsas kombinācijaRGB gaismas diodetips ietver RGBW-LED tipu utt.

 Trīs gaismas diodes R-LED (sarkanā) + G-LED (zaļā) + B-LED (zilā) ir apvienotas kopā, un trīs pamatkrāsas - sarkanā, zaļā un zilā - tiek tieši sajauktas telpā, veidojot baltu gaismu. Lai šādā veidā radītu augstas efektivitātes balto gaismu, pirmkārt, dažādu krāsu LED, īpaši zaļajām LED, ir jābūt augstas efektivitātes gaismas avotiem, ko var redzēt no "vienādas enerģijas baltās gaismas", kurā zaļā gaisma veido aptuveni 69%. Pašlaik zilo un sarkano LED gaismas efektivitāte ir ļoti augsta, un iekšējā kvantu efektivitāte pārsniedz attiecīgi 90% un 95%, bet zaļo LED iekšējā kvantu efektivitāte ir krietni atpalikusi. Šo GaN bāzes LED zemās zaļās gaismas efektivitātes fenomenu sauc par "zaļās gaismas spraugu". Galvenais iemesls ir tas, ka zaļās LED nav atradušas savus epitaksiālos materiālus. Esošajiem fosfora arsēna nitrīda sērijas materiāliem ir zema efektivitāte dzeltenzaļajā spektrā. Zaļo LED ražošanā tiek izmantoti sarkanie vai zilie epitaksiālie materiāli. Zemāka strāvas blīvuma apstākļos, tā kā nav fosfora konversijas zudumu, zaļajai LED gaismas efektivitāte ir augstāka nekā zilajai + fosfora tipa zaļajai gaismai. Tiek ziņots, ka tās gaismas efektivitāte sasniedz 291 Lm/W pie 1 mA strāvas. Tomēr zaļās gaismas gaismas efektivitātes kritums, ko izraisa nobīdes efekts pie lielākas strāvas, ir ievērojams. Palielinoties strāvas blīvumam, gaismas efektivitāte strauji samazinās. Pie 350 mA strāvas gaismas efektivitāte ir 108 Lm/W. Pie 1 A strāvas gaismas efektivitāte samazinās līdz 66 Lm/W.

III fosfīnu gadījumā gaismas emisija zaļajā joslā ir kļuvusi par būtisku šķērsli materiālu sistēmai. AlInGaP sastāva maiņa, lai tas izstarotu zaļu gaismu sarkanās, oranžās vai dzeltenās vietā, izraisa nepietiekamu nesēju ierobežojumu, kas saistīts ar materiālu sistēmas relatīvi zemo enerģijas spraugu, kas izslēdz efektīvu starojuma rekombināciju.

Tāpēc veids, kā uzlabot zaļo LED gaismas efektivitāti: no vienas puses, izpētīt, kā esošo epitaksiālo materiālu apstākļos samazināt Droop efektu, lai uzlabotu gaismas efektivitāti; no otras puses, izmantot zilo LED un zaļo fosforu fotoluminiscences konversiju, lai izstarotu zaļo gaismu. Šī metode var iegūt augstu gaismas efektivitāti zaļo gaismu, kas teorētiski var sasniegt augstāku gaismas efektivitāti nekā pašreizējā baltā gaisma. Tā pieder pie nespontānas zaļās gaismas. Ar apgaismojumu nav problēmu. Ar šo metodi iegūtais zaļās gaismas efekts var būt lielāks par 340 Lm/W, bet pēc baltās gaismas apvienošanas tas joprojām nepārsniegs 340 Lm/W; treškārt, turpināt pētīt un atrast savu epitaksiālo materiālu, tikai šādā veidā pastāv cerības dzirksts, ka pēc zaļās gaismas iegūšanas, kas ir daudz augstāka par 340 Lm/w, baltās gaismas kombinācija, ko veido trīs pamatkrāsas - sarkanā, zaļā un zilā LED, var pārsniegt zilo mikroshēmu balto LED gaismas efektivitātes robežu 340 Lm/W.

 

3. Ultravioletā gaismas diodemikroshēma + trīs primāro krāsu fosfori izstaro gaismu 

Iepriekš minēto divu veidu balto LED diodu galvenais raksturīgais trūkums ir nevienmērīgs spilgtuma un krāsu sadalījums telpiski. Ultravioleto gaismu cilvēka acs neuztver. Tāpēc pēc tam, kad ultravioletā gaisma iziet no mikroshēmas, to absorbē iekapsulēšanas slāņa trīs primāro krāsu fosfori, fosfora fotoluminiscences ietekmē pārvērš baltā gaismā un pēc tam izstaro telpā. Tā ir tās lielākā priekšrocība, tāpat kā tradicionālajām dienasgaismas spuldzēm, tai nav telpiskas krāsu nevienmērības. Tomēr ultravioletās mikroshēmas tipa baltās gaismas LED teorētiskā gaismas efektivitāte nevar būt augstāka par zilās mikroshēmas tipa baltās gaismas teorētisko vērtību, nemaz nerunājot par RGB tipa baltās gaismas teorētisko vērtību. Tomēr tikai izstrādājot augstas efektivitātes trīs primāros fosforus, kas piemēroti ultravioletās gaismas ierosināšanai, var iegūt ultravioletās baltās gaismas LED diodes, kas šajā posmā ir tuvu vai pat augstākas par iepriekšminētajām divām baltās gaismas LED diodēm. Jo tuvāk zilajai ultravioletajai gaismas LED, jo lielāka iespēja, ka vidēja viļņa un īsa viļņa ultravioletā tipa baltās gaismas LED ir neiespējama.


Publicēšanas laiks: 2021. gada 24. augusts