Жарықтандыруға арналған ақ жарық диодтарының негізгі техникалық бағыттарын талдау

1. Көк-жарық диодты чип + сары-жасыл люминофор түрі, оның ішінде көп түсті фосфор туынды түрі

 Сары-жасыл фосфор қабаты бір бөлігін сіңіредікөк жарықЖарықдиодты чиптің фотолюминесценциясын шығарады, ал жарықдиодты чиптен шыққан көк жарықтың басқа бөлігі фосфор қабатынан тасымалданады және кеңістіктің әртүрлі нүктелерінде фосфор шығаратын сары-жасыл жарықпен біріктіріледі, ал қызыл, жасыл және көк жарық араласып, ақ жарық түзеді;Осылайша, сыртқы кванттық тиімділіктің бірі болып табылатын фосфор фотолюминесценциясының түрлендіру тиімділігінің ең жоғары теориялық мәні 75% аспайды;және чиптен ең жоғары жарық алу жылдамдығы тек шамамен 70% жетуі мүмкін, сондықтан теорияда көк ақ жарық Жарық диодының ең жоғары тиімділігі 340 лм/Вт-тан аспайды, ал CREE соңғы бірнеше жылда 303 лм/Вт-қа жетті.Егер сынақ нәтижелері дәл болса, оны тойлауға тұрарлық.

 

2. Қызыл, жасыл және көк түстердің үйлесіміRGB жарық диодытүріне RGBW-LED түрі кіреді, т.б.

 R-LED (қызыл) + G-LED (жасыл) + B- LED (көк) үш жарық шығаратын диод бірге біріктірілген және қызыл, жасыл және көктің үш негізгі түстері ақ түсті қалыптастыру үшін кеңістікте тікелей араласады. жарық.Осылайша жоғары тиімді ақ жарықты шығару үшін, біріншіден, әртүрлі түсті жарықдиодтар, әсіресе жасыл жарықдиодты шамдар жоғары тиімді жарық көздері болуы керек, оны жасыл жарық есептейтін «тең энергиялы ақ жарықтан» көруге болады. шамамен 69%.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.Негізгі себеп - жасыл жарықдиодты шамдар өздерінің эпитаксистік материалдарын таппаған.Қолданыстағы фосфорлы мышьяк нитриді сериясының материалдары сары-жасыл спектрде төмен тиімділікке ие.Жасыл жарық диодтарын жасау үшін қызыл немесе көк эпитаксиалды материалдар пайдаланылады.Токтың төмен тығыздығы жағдайында, фосфор түрлендіруінің жоғалуы болмағандықтан, жасыл жарық диоды көк + фосфор түріндегі жасыл шамға қарағанда жоғары жарық тиімділігіне ие.Оның жарық беру тиімділігі 1мА ток жағдайында 291Лм/Вт жетеді деп хабарланады.Дегенмен, үлкен ток кезінде Droop әсерінен туындаған жасыл жарықтың жарық тиімділігінің төмендеуі айтарлықтай.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 фосфиндер үшін жасыл жолаққа жарық сәулеленуі материалдық жүйеге негізгі кедергі болды.AlInGaP құрамын оны қызыл, қызғылт сары немесе сары түстің орнына жасыл жарық шығаратын етіп өзгерту — тасымалдаушыны жеткіліксіз шектеуді тудыруы, тиімді радиациялық рекомбинацияны болдырмайтын материалдық жүйенің салыстырмалы түрде төмен энергетикалық алшақтығына байланысты.

Сондықтан жасыл жарық диодтарының жарық тиімділігін арттыру жолы: бір жағынан, жарық тиімділігін арттыру үшін қолданыстағы эпитаксиалды материалдар жағдайында Droop әсерін азайтуды зерттеу;екіншісінде 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 жеткізе алатын жоғары жарық тиімділігі жасыл жарықты ала алады.Ол өздігінен емес жасыл жарыққа жатады.Жарықтандыруда ешқандай проблема жоқ.Осы әдіспен алынған жасыл жарық әсері 340 лм/Вт-тан жоғары болуы мүмкін, бірақ ақ жарықты біріктіргеннен кейін ол бәрібір 340 лм/Вт-тан аспайды;үшіншіден, зерттеуді жалғастырыңыз және өзіңіздің эпитаксиалды материалыңызды табыңыз, тек осылайша 340 Lm/w-тен әлдеқайда жоғары жасыл жарық алғаннан кейін ақ жарық қызылдың үш негізгі түсімен біріктіріледі деген үміт ұшқыны бар. жасыл және көк жарық диодтары 340 лм/Вт көк чипті ақ жарық диодтарының жарық тиімділігі шегінен жоғары болуы мүмкін.

 

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 қабылдамайды.Сондықтан ультракүлгін сәуле чиптен шыққаннан кейін оны инкапсуляциялық қабаттың үш негізгі түсті люминофоры жұтып, фосфордың фотолюминесценциясымен ақ жарыққа айналады, содан кейін кеңістікке шығарылады.Бұл оның ең үлкен артықшылығы, дәстүрлі флуоресцентті лампалар сияқты, оның кеңістіктегі түс біркелкілігі жоқ.Дегенмен, ультракүлгін чип түріндегі ақ жарық диодының теориялық жарқырау тиімділігі RGB типті ақ жарықтың теориялық мәнін айтпағанда, көк чип түріндегі ақ жарықтың теориялық мәнінен жоғары болуы мүмкін емес.Дегенмен, ультракүлгін сәулелерді қоздыру үшін қолайлы жоғары тиімді үш негізгі люминофорларды жасау арқылы ғана осы кезеңде жоғарыда көрсетілген екі ақ жарық диодтарына жақын немесе одан да жоғары ультракүлгін ақ жарық диодтарын алуға болады.Көк ультракүлгін жарық диодына неғұрлым жақын болса, соғұрлым орташа толқынды және қысқа толқынды ультракүлгін түрдегі ақ жарық диодты үлкенірек болуы мүмкін емес.


Жіберу уақыты: 24 тамыз 2021 ж