Analyse af de vigtigste tekniske ruter for hvide lys-LED'er til belysning

1. Blå LED-chip + gulgrøn fosfortype inklusive flerfarvet fosforderivattype

 Det gulgrønne fosforlag absorberer en del afblåt lysaf LED-chippen for at producere fotoluminescens, og den anden del af det blå lys fra LED-chippen transmitteres ud af fosforlaget og smelter sammen med det gulgrønne lys, der udsendes af fosforen på forskellige punkter i rummet, og det røde, grønne og blå lys blandes for at danne hvidt lys; På denne måde vil den højeste teoretiske værdi af fosforfotoluminescenskonverteringseffektiviteten, som er en af ​​de eksterne kvanteeffektiviteter, ikke overstige 75%; og den højeste lysudvindingshastighed fra chippen kan kun nå omkring 70%, så i teorien vil den højeste lyseffektivitet for blåt og hvidt lys ikke overstige 340 Lm/W, og CREE har nået 303 Lm/W i de seneste år. Hvis testresultaterne er nøjagtige, er det værd at fejre.

 

2. Kombinationen af ​​rød, grøn og blåRGB LEDtypen inkluderer RGBW-LED-typen osv.

 De tre lysdioder R-LED (rød) + G-LED (grøn) + B-LED (blå) kombineres, og de tre primærfarver rød, grøn og blå blandes direkte i rummet for at danne hvidt lys. For at producere højeffektivt hvidt lys på denne måde skal LED'er i forskellige farver, især grønne LED'er, for det første være højeffektive lyskilder, hvilket kan ses ud fra det "lige energi hvide lys", hvor grønt lys tegner sig for omkring 69%. I øjeblikket har lyseffektiviteten af ​​blå og røde LED'er været meget høj, med interne kvanteeffektiviteter på over henholdsvis 90% og 95%, men den interne kvanteeffektivitet af grønne LED'er er langt bagud. Dette fænomen med lav grøn lyseffektivitet af GaN-baserede LED'er kaldes "grønt lysgab". Hovedårsagen er, at grønne LED'er ikke har fundet deres egne epitaksiale materialer. Eksisterende fosforarseniknitrid-seriematerialer har lav effektivitet i det gulgrønne spektrum. Røde eller blå epitaksiale materialer bruges til at fremstille grønne LED'er. Ved lavere strømtæthed, fordi der ikke er tab af fosforkonvertering, har grøn LED højere lyseffektivitet end grønt lys af blå + fosfortypen. Det er rapporteret, at dens lyseffektivitet når 291 Lm/W ved en strøm på 1 mA. Faldet i lyseffektiviteten af ​​det grønne lys forårsaget af droop-effekten ved en større strøm er dog betydeligt. Når strømtætheden stiger, falder lyseffektiviteten hurtigt. Ved en strøm på 350 mA er lyseffektiviteten 108 Lm/W. Ved en strøm på 1 A falder lyseffektiviteten til 66 Lm/W.

For III-fosfiner er udsendelsen af ​​lys til det grønne bånd blevet en fundamental hindring for materialesystemet. Ændring af sammensætningen af ​​AlInGaP, så den udsender grønt lys i stedet for rødt, orange eller gult – hvilket forårsager utilstrækkelig begrænsning af ladningsbærerne – skyldes materialesystemets relativt lave energigab, hvilket udelukker effektiv strålingsrekombination.

Derfor er måden at forbedre lyseffektiviteten af ​​grønne LED'er på følgende: På den ene side skal man undersøge, hvordan man reducerer droop-effekten under betingelserne for eksisterende epitaksiale materialer for at forbedre lyseffektiviteten; på den anden side skal man bruge fotoluminescensomdannelse af blå LED'er og grønne fosforstoffer til at udsende grønt lys. Denne metode kan opnå grønt lys med høj lyseffektivitet, som teoretisk set kan opnå en højere lyseffektivitet end det nuværende hvide lys. Det tilhører ikke-spontan grønt lys. Der er ingen problemer med belysningen. Den grønne lyseffekt, der opnås ved denne metode, kan være større end 340 Lm/W, men den vil stadig ikke overstige 340 Lm/W efter at have kombineret hvidt lys; for det tredje skal man fortsætte med at undersøge og finde sit eget epitaksiale materiale, kun på denne måde er der et glimt af håb om, at efter at have opnået grønt lys, der er meget højere end 340 Lm/w, kan det hvide lys kombineret af de tre primærfarver rød, grøn og blå LED'er være højere end lyseffektivitetsgrænsen for blue chip hvide LED'er på 340 Lm/W.

 

3. Ultraviolet LEDchip + tre primære farvefosforer udsender lys 

Den væsentligste iboende mangel ved de to ovennævnte typer hvide LED'er er den ujævne rumlige fordeling af lysstyrke og kromaticitet. Ultraviolet lys kan ikke opfattes af det menneskelige øje. Derfor absorberes ultraviolet lys, efter at det forlader chippen, af de tre primære farvefosforer i indkapslingslaget, omdannes til hvidt lys ved hjælp af fosforens fotoluminescens og udsendes derefter til rummet. Dette er dens største fordel, da den ligesom traditionelle lysstofrør ikke har nogen rumlig farveujævnhed. Den teoretiske lyseffektivitet for ultraviolet chip-type hvidt lys-LED kan dog ikke være højere end den teoretiske værdi af blue chip-type hvidt lys, endsige den teoretiske værdi af RGB-type hvidt lys. Imidlertid kan det kun gennem udvikling af højeffektive tre primære fosforer, der er egnede til excitation af ultraviolet lys, være muligt at opnå ultraviolette hvide lys-LED'er, der er tæt på eller endda højere end de to ovennævnte hvide lys-LED'er på dette stadie. Jo tættere den blå ultraviolette lys-LED er, desto større er muligheden for ultraviolet lys. Jo større mellembølge- og kortbølget ultraviolet lys-LED'er er.


Opslagstidspunkt: 24. august 2021