Ақ жарықдиодты түрлері: Жарықтандыруға арналған ақ жарықдиодты шамның негізгі техникалық бағыттары: ① Көк жарық диоды + фосфор түрі;②RGB жарықдиодты түрі;③ Ультракүлгін жарықдиодты + фосфор түрі.

1. Көк шам – жарықдиодты чип + сары-жасыл люминофор түрі, соның ішінде көп түсті фосфор туындылары және басқа да түрлері.

Сары-жасыл фосфор қабаты фотолюминесценция жасау үшін жарықдиодты чиптен көк жарықтың бір бөлігін жұтады.Жарықдиодты чиптен шыққан көк жарықтың басқа бөлігі фосфор қабаты арқылы өтеді және кеңістіктің әртүрлі нүктелерінде люминофор шығаратын сары-жасыл жарықпен біріктіріледі.Қызыл, жасыл және көк шамдар ақ жарықты қалыптастыру үшін араласады;Бұл әдісте сыртқы кванттық тиімділіктердің бірі фосфор фотолюминесценциясының түрлендіру тиімділігінің ең жоғары теориялық мәні 75% аспайды;және чиптен жарықтың максималды алу жылдамдығы шамамен 70% жетуі мүмкін.Сондықтан, теориялық тұрғыдан, көк түсті ақ жарық Жарық диодының максималды тиімділігі 340 лм/Вт аспайды.Соңғы бірнеше жылда CREE 303Лм/Вт-қа жетті.Егер сынақ нәтижелері дәл болса, оны тойлауға тұрарлық.

2. Қызыл, жасыл және көк үш негізгі түсті комбинациясыRGB жарықдиодты түрлеріқамтидыRGBW – жарықдиодты түрлері, т.б.

R-LED (қызыл) + G-LED (жасыл) + B-LED (көк) үш жарық шығаратын диод біріктірілген, ал қызыл, жасыл және көк жарықтың үш негізгі түсі ақ түске айналу үшін кеңістікте тікелей араласады. жарық.Осылайша жоғары тиімді ақ жарықты шығару үшін, ең алдымен, әртүрлі түсті жарықдиодтар, әсіресе жасыл жарық диодтары тиімді жарық көздері болуы керек.Мұны жасыл жарық «ақ жарықтың изоэнергиялық» шамамен 69% құрайтынынан көруге болады.Қазіргі уақытта көк және қызыл жарық диодтарының жарық беру тиімділігі өте жоғары болды, ішкі кванттық тиімділік сәйкесінше 90% және 95% -дан асады, бірақ жасыл жарық диодтарының ішкі кванттық тиімділігі әлдеқайда артта қалды.GaN негізіндегі жарық диодтарының төмен жасыл жарық тиімділігінің бұл құбылысы «жасыл жарық аралығы» деп аталады.Оның басты себебі - жасыл жарықдиодты шамдар өздерінің эпитаксиалды материалдарын әлі таппаған.Қолданыстағы фосфор мышьяк нитриді сериясының материалдары сары-жасыл спектр диапазонында өте төмен тиімділікке ие.Дегенмен, жасыл жарықдиодты шамдарды жасау үшін қызыл немесе көк эпитаксиалды материалдарды пайдалану Төменгі ток тығыздығы жағдайында, фосфор түрлендіруінің жоғалуы болмағандықтан, жасыл жарық диоды көк + фосфор жасыл шамына қарағанда жоғары жарық тиімділігіне ие болады.Оның жарық беру тиімділігі 1мА ток жағдайында 291Лм/Вт жетеді деп хабарланады.Дегенмен, Droop эффектісінен туындаған жасыл жарықтың жарқырау тиімділігі үлкен токтарда айтарлықтай төмендейді.Токтың тығыздығы жоғарылағанда, жарық тиімділігі тез төмендейді.350 мА ток кезінде жарық тиімділігі 108 лм/Вт құрайды.1А жағдайында жарық тиімділігі төмендейді.66Лм/Вт дейін.

III топ фосфидтері үшін жасыл жолаққа жарық шығару материалдық жүйелер үшін негізгі кедергі болды.AlInGaP құрамын қызыл, қызғылт сары немесе сары түстерден гөрі жасыл шығаратындай етіп өзгерту, тиімді радиациялық рекомбинацияны болдырмайтын материалдық жүйенің салыстырмалы түрде төмен энергетикалық саңылауына байланысты тасымалдаушыны жеткіліксіз ұстауға әкеледі.

Керісінше, III-нитридтер үшін жоғары тиімділікке жету қиынырақ, бірақ қиындықтарды жеңу мүмкін емес.Бұл жүйені пайдаланып, жарықты жасыл жарық жолағына дейін кеңейту, тиімділіктің төмендеуіне әкелетін екі фактор: сыртқы кванттық тиімділіктің төмендеуі және электрлік тиімділіктің төмендеуі.Сыртқы кванттық тиімділіктің төмендеуі жасыл жолақ алшақтығы төмен болғанымен, жасыл жарық диодтары қуатты түрлендіру жылдамдығының төмендеуіне әкелетін GaN жоғары алға кернеуін пайдалануынан туындайды.Екінші кемшілігі - жасыл жарық диоды инъекциялық токтың тығыздығы артқан сайын азаяды және құлау әсерінен ұсталады.Droop әсері көгілдір жарықдиодты шамдарда да болады, бірақ оның әсері жасыл жарық диодтарында көбірек болады, нәтижесінде әдеттегі жұмыс токының тиімділігі төмендейді.Дегенмен, Аугер рекомбинациясы ғана емес, тоқырау әсерінің себептері туралы көптеген болжамдар бар - олар дислокацияны, тасымалдаушының толып кетуін немесе электрондардың ағып кетуін қамтиды.Соңғысы жоғары вольтты ішкі электр өрісімен күшейтілген.

Сондықтан жасыл жарық диодтарының жарық тиімділігін арттыру жолы: бір жағынан, жарық тиімділігін жақсарту үшін қолданыстағы эпитаксиалды материалдар жағдайында Droop әсерін азайтуды зерттеу;екінші жағынан, жасыл жарық шығару үшін көк жарық диодтары мен жасыл люминесценцияның фотолюминесценция түрлендіруін пайдаланыңыз.Бұл әдіс теориялық тұрғыдан қазіргі ақ жарыққа қарағанда жоғары жарық тиімділігіне қол жеткізуге болатын жоғары тиімді жасыл жарықты ала алады.Бұл өздігінен пайда болмайтын жасыл жарық және оның спектрлік кеңеюінен туындаған түс тазалығының төмендеуі дисплейлер үшін қолайсыз, бірақ қарапайым адамдар үшін қолайлы емес.Жарықтандыруда ешқандай проблема жоқ.Осы әдіс арқылы алынған жасыл жарық тиімділігі 340 лм/Вт-тан жоғары болу мүмкіндігіне ие, бірақ ақ жарықпен біріктірілгеннен кейін ол бәрібір 340 лм/Вт-тан аспайды.Үшіншіден, зерттеуді жалғастырыңыз және өзіңіздің эпитаксистік материалдарыңызды табыңыз.Тек осылай ғана үміт ұшқыны бар.340 Lm/w жоғары жасыл жарық алу арқылы қызыл, жасыл және көк түсті үш негізгі түсті жарықдиодты шамдармен біріктірілген ақ жарық көк чип түріндегі ақ жарық диодтарының 340 Lm/w жарық тиімділігі шегінен жоғары болуы мүмкін. .В.

3. Ультракүлгін жарықдиодтычип + үш негізгі түсті люминофор жарық шығарады.

Жоғарыда аталған ақ жарықдиодты шамдардың екі түрінің негізгі ақауы - жарықтылық пен түстіліктің кеңістікте біркелкі таралуы.Ультракүлгін сәулені адам көзі қабылдай алмайды.Сондықтан ультракүлгін сәуле микросхемадан шыққаннан кейін оны қаптама қабатындағы үш негізгі түсті люминофор жұтып, фосфорлардың фотолюминесценциясының әсерінен ақ жарыққа айналады, содан кейін ғарышқа шығарылады.Бұл оның ең үлкен артықшылығы, дәстүрлі флуоресцентті лампалар сияқты, оның кеңістіктегі түс біркелкілігі жоқ.Дегенмен, ультракүлгін чиптің ақ жарық диодының теориялық жарық тиімділігі RGB ақ жарықтың теориялық мәнін былай қойғанда, көк чип ақ жарықтың теориялық мәнінен жоғары болуы мүмкін емес.Дегенмен, ультракүлгін қоздыру үшін жарамды жоғары тиімді үш негізгі түсті люминофорларды әзірлеу арқылы ғана біз осы кезеңде жоғарыда көрсетілген екі ақ жарықдиодты шамдарға жақын немесе одан да тиімді ультракүлгін ақ жарықдиодты шамдарды ала аламыз.Көк ультракүлгін светодиодтар неғұрлым жақын болса, соғұрлым олардың ықтималдығы жоғары.Ол неғұрлым үлкен болса, орташа толқынды және қысқа толқынды УК типті ақ жарықдиодты шамдар мүмкін емес.