Analiza e rrugëve kryesore teknike të dritës së bardhë LED për ndriçim

Llojet LED të bardha: Rrugët kryesore teknike të LED të bardhë për ndriçim janë: ① Lloji LED blu + fosfor;②Lloji RGB LED;③ Lloji ultravjollcë LED + fosfor.

çip LED

1. Drita blu – çip LED + lloj fosfori i verdhë-jeshile duke përfshirë derivatet e fosforit me shumë ngjyra dhe lloje të tjera.

Shtresa e fosforit e verdhë-jeshile thith një pjesë të dritës blu nga çipi LED për të prodhuar fotolumineshencë.Pjesa tjetër e dritës blu nga çipi LED transmetohet përmes shtresës së fosforit dhe bashkohet me dritën e verdhë-jeshile të emetuar nga fosfori në pika të ndryshme të hapësirës.Dritat e kuqe, jeshile dhe blu janë të përziera për të formuar dritë të bardhë;Në këtë metodë, vlera më e lartë teorike e efikasitetit të konvertimit të fotolumineshencës së fosforit, një nga efikasitetet kuantike të jashtme, nuk do të kalojë 75%;dhe shkalla maksimale e nxjerrjes së dritës nga çipi mund të arrijë vetëm rreth 70%.Prandaj, teorikisht, drita e bardhë e tipit blu Efikasiteti maksimal i ndriçimit LED nuk do të kalojë 340 Lm/W.Në vitet e fundit, CREE arriti në 303 Lm/W.Nëse rezultatet e testit janë të sakta, ia vlen të festohet.

 

2. E kuqe, jeshile dhe blu me tre kombinime ngjyrash kryesoreLlojet LED RGBpërfshijnëLlojet RGBW- LED, etj.

R-LED (e kuqe) + G-LED (jeshile) + B-LED (blu) tre dioda që lëshojnë dritë kombinohen së bashku dhe tre ngjyrat kryesore të dritës së kuqe, jeshile dhe blu të emetuara përzihen drejtpërdrejt në hapësirë ​​për të formuar të bardhën dritë.Për të prodhuar dritë të bardhë me efikasitet të lartë në këtë mënyrë, para së gjithash, LED me ngjyra të ndryshme, veçanërisht LED të gjelbër, duhet të jenë burime efikase drite.Kjo mund të shihet nga fakti se drita jeshile përbën rreth 69% të "dritës së bardhë me izoenergji".Aktualisht, efikasiteti ndriçues i LED-ve blu dhe të kuq ka qenë shumë i lartë, me efikasitet të brendshëm kuantik që tejkalojnë respektivisht 90% dhe 95%, por efikasiteti i brendshëm kuantik i LED-ve jeshile mbetet shumë prapa.Ky fenomen i efikasitetit të ulët të dritës së gjelbër të LED-ve me bazë GaN quhet "hendeku i dritës së gjelbër".Arsyeja kryesore është se LED-të jeshile nuk kanë gjetur ende materialet e tyre epitaksiale.Materialet ekzistuese të serisë së nitridit të arsenikut të fosforit kanë efikasitet shumë të ulët në gamën e spektrit të verdhë-jeshile.Megjithatë, përdorimi i materialeve epitaksiale të kuqe ose blu për të bërë LED të gjelbër do të Në kushte më të ulëta të densitetit të rrymës, për shkak se nuk ka humbje të konvertimit të fosforit, LED jeshile ka efikasitet më të lartë ndriçues se drita jeshile blu + fosfor.Është raportuar se efikasiteti i tij ndriçues arrin 291Lm/W në gjendjen aktuale 1mA.Megjithatë, efikasiteti ndriçues i dritës së gjelbër të shkaktuar nga efekti Droop bie ndjeshëm në rryma më të mëdha.Kur rritet densiteti i rrymës, efikasiteti i ndriçimit bie shpejt.Me rrymë 350 mA, efikasiteti i ndriçimit është 108 Lm/W.Në kushte 1A, efikasiteti i ndriçimit zvogëlohet.në 66 Lm/W.

Për fosfidet e Grupit III, emetimi i dritës në brezin e gjelbër është bërë një pengesë themelore për sistemet materiale.Ndryshimi i përbërjes së AlInGaP në mënyrë që ai të lëshojë jeshile dhe jo të kuqe, portokalli ose të verdhë rezulton në izolim të pamjaftueshëm të transportuesit për shkak të hendekut relativisht të ulët të energjisë të sistemit të materialit, i cili përjashton rikombinimin efikas rrezatues.

Në të kundërt, për nitridet III është më e vështirë të arrijnë efikasitet të lartë, por vështirësitë nuk janë të pakapërcyeshme.Duke përdorur këtë sistem, duke shtrirë dritën në brezin e dritës jeshile, dy faktorë që do të shkaktojnë ulje të efikasitetit janë: ulja e efikasitetit kuantik të jashtëm dhe efiçenca elektrike.Rënia në efikasitetin kuantik të jashtëm vjen nga fakti se megjithëse hendeku i brezit të gjelbër është më i ulët, LED-të jeshile përdorin tensionin e lartë përpara GaN, i cili shkakton uljen e shkallës së konvertimit të fuqisë.Disavantazhi i dytë është se LED jeshil zvogëlohet me rritjen e densitetit të rrymës së injektimit dhe bllokohet nga efekti i rënies.Efekti Droop shfaqet gjithashtu në LED blu, por ndikimi i tij është më i madh në LED-të jeshile, duke rezultuar në efikasitet më të ulët të rrymës konvencionale të funksionimit.Megjithatë, ka shumë spekulime në lidhje me shkaqet e efektit të rënies, jo vetëm rikombinimin e Auger - ato përfshijnë dislokimin, tejmbushjen e bartësit ose rrjedhjen e elektroneve.Kjo e fundit përmirësohet nga një fushë elektrike e brendshme me tension të lartë.

Prandaj, mënyra për të përmirësuar efikasitetin e dritës së LED-ve jeshile: nga njëra anë, studioni se si të zvogëloni efektin Droop në kushtet e materialeve ekzistuese epitaksiale për të përmirësuar efikasitetin e dritës;nga ana tjetër, përdorni konvertimin e fotolumineshencës së LED-ve blu dhe fosforeve jeshile për të emetuar dritën jeshile.Kjo metodë mund të marrë dritë jeshile me efikasitet të lartë, e cila teorikisht mund të arrijë një efikasitet më të lartë të dritës se drita e bardhë aktuale.Është dritë jeshile jo spontane dhe ulja e pastërtisë së ngjyrës e shkaktuar nga zgjerimi spektral i saj është i pafavorshëm për ekranet, por nuk është i përshtatshëm për njerëzit e zakonshëm.Nuk ka asnjë problem për ndriçimin.Efikasiteti i dritës jeshile i përftuar me këtë metodë ka mundësinë të jetë më i madh se 340 Lm/W, por gjithsesi nuk do të kalojë 340 Lm/W pas kombinimit me dritën e bardhë.Së treti, vazhdoni të hulumtoni dhe gjeni materialet tuaja epitaksiale.Vetëm në këtë mënyrë, ka një fije shprese.Duke marrë dritë jeshile që është më e lartë se 340 Lm/w, drita e bardhë e kombinuar nga tre LED me ngjyra kryesore të kuqe, jeshile dhe blu mund të jetë më e lartë se kufiri i efikasitetit të ndriçimit prej 340 Lm/w të LED-ve me dritë të bardhë të tipit çip blu. .W.

 

3. LED ultravioletçip + tre fosforë me ngjyra kryesore lëshojnë dritë.

Defekti kryesor i natyrshëm i dy llojeve të mësipërme të LED-ve të bardha është shpërndarja e pabarabartë hapësinore e shkëlqimit dhe kromatikitetit.Drita ultravjollcë nuk mund të perceptohet nga syri i njeriut.Prandaj, pasi drita ultravjollcë del nga çipi, ajo absorbohet nga tre fosforet kryesore të ngjyrave në shtresën e paketimit dhe shndërrohet në dritë të bardhë nga fotolumineshenca e fosforeve dhe më pas emetohet në hapësirë.Ky është avantazhi i tij më i madh, ashtu si llambat fluoreshente tradicionale, nuk ka pabarazi ngjyrash hapësinore.Sidoqoftë, efikasiteti teorik i dritës së dritës së bardhë LED të çipit ultravjollcë nuk mund të jetë më i lartë se vlera teorike e dritës së bardhë të çipit blu, e lëre më vlera teorike e dritës së bardhë RGB.Megjithatë, vetëm nëpërmjet zhvillimit të fosforeve me tre ngjyra primare me efikasitet të lartë, të përshtatshëm për ngacmimin ultravjollcë, mund të marrim LED të bardha ultravjollcë që janë afër ose edhe më efikase se dy LED-et e bardha të mësipërme në këtë fazë.Sa më afër LED-ve ultravjollcë blu, aq më shumë gjasa janë ato.Sa më i madh të jetë, LED-et e bardha të tipit UV me valë të mesme dhe me valë të shkurtër nuk janë të mundshme.


Koha e postimit: Mar-19-2024