Тыпы белых святлодыёдаў: Асноўныя тэхнічныя маршруты белага святлодыёда для асвятлення: ① Сіні святлодыёд + тып люмінафора;②Святлодыёдны тып RGB;③ Ультрафіялетавы святлодыёд + люмінафор.

1. Сіні святло – святлодыёдны чып + жоўта-зялёны тып люмінафора, уключаючы шматколерныя вытворныя люмінафора і іншыя тыпы.

Жоўта-зялёны пласт люмінафора паглынае частку сіняга святла святлодыёднага чыпа для стварэння фоталюмінесцэнцыі.Іншая частка сіняга святла ад святлодыёднага чыпа прапускаецца праз пласт люмінафора і зліваецца з жоўта-зялёным святлом, выпраменьваным люмінафорам у розных кропках прасторы.Чырвоны, зялёны і сіні агні змешваюцца, утвараючы белае святло;У гэтым метадзе самае высокае тэарэтычнае значэнне эфектыўнасці пераўтварэння фоталюмінесцэнцыі люмінафора, адна з знешніх квантавых эфектыўнасцей, не будзе перавышаць 75%;а максімальная хуткасць адводу святла ад чыпа можа дасягаць толькі каля 70%.Такім чынам, тэарэтычна, сіні тып белага святла Максімальная святлодыёдная эфектыўнасць не будзе перавышаць 340 Лм/Вт.За апошнія некалькі гадоў CREE дасягнуў 303 лм/Вт.Калі вынікі тэсту дакладныя, гэта варта святкаваць.

2. Спалучэнне трох асноўных колераў чырвонага, зялёнага і сінягаТыпы святлодыёдаў RGBуключыцьТыпы святлодыёдаў RGBWі г.д.

R-LED (чырвоны) + G-LED (зялёны) + B-LED (сіні) тры святлодыёды аб'ядноўваюцца разам, і тры асноўныя колеры чырвонага, зялёнага і сіняга выпраменьванага святла непасрэдна змешваюцца ў прасторы, утвараючы белы святло.Для атрымання высокаэфектыўнага белага святла такім чынам, перш за ўсё, святлодыёды розных колераў, асабліва зялёныя, павінны быць эфектыўнымі крыніцамі святла.Гэта відаць з таго факту, што зялёнае святло складае каля 69% «ізаэнергіі белага святла».У цяперашні час светлавая эфектыўнасць сініх і чырвоных святлодыёдаў вельмі высокая, унутраная квантавая эфектыўнасць перавышае 90% і 95% адпаведна, але ўнутраная квантавая эфектыўнасць зялёных святлодыёдаў значна адстае.Гэта з'ява нізкай эфектыўнасці зялёнага святла святлодыёдаў на аснове GaN называецца "шчылінай зялёнага святла".Асноўная прычына ў тым, што зялёныя святлодыёды яшчэ не знайшлі ўласных эпитаксиальных матэрыялаў.Існуючыя матэрыялы серыі нітрыду мыш'яку фосфару маюць вельмі нізкую эфектыўнасць у жоўта-зялёным дыяпазоне спектру.Тым не менш, выкарыстанне чырвонага або сіняга эпітаксіяльных матэрыялаў для вытворчасці зялёных святлодыёдаў будзе Ва ўмовах меншай шчыльнасці току, таму што няма страт пры пераўтварэнні люмінафора, зялёны святлодыёд мае больш высокую светлавую эфектыўнасць, чым сіні + зялёны люмінафор.Паведамляецца, што яго светлавая эфектыўнасць дасягае 291 лм/Вт пры току 1 мА.Аднак светлавая эфектыўнасць зялёнага святла, выкліканая эфектам Друпа, значна падае пры вялікіх токах.Калі шчыльнасць току павялічваецца, светлавая эфектыўнасць хутка падае.Пры току 350 мА светлавая эфектыўнасць складае 108 лм/Вт.Ва ўмовах 1А светлавая эфектыўнасць зніжаецца.да 66 лм/Вт.

Для фасфідаў III групы выпраменьванне святла ў зялёную паласу стала фундаментальнай перашкодай для матэрыяльных сістэм.Змяненне складу AlInGaP такім чынам, каб ён выпраменьваў зялёны, а не чырвоны, аранжавы або жоўты, прыводзіць да недастатковага ўтрымання носьбітаў з-за адносна нізкага энергетычнага зазору матэрыяльнай сістэмы, што перашкаджае эфектыўнай радыяцыйнай рэкамбінацыі.

Наадварот, для III-нітрыдаў складаней дасягнуць высокай эфектыўнасці, але цяжкасці не з'яўляюцца непераадольнымі.Пры выкарыстанні гэтай сістэмы, пашыраючы святло да зялёнай паласы святла, два фактары, якія прывядуць да зніжэння эфектыўнасці: зніжэнне знешняй квантавай эфектыўнасці і электрычнай эфектыўнасці.Зніжэнне знешняй квантавай эфектыўнасці адбываецца з-за таго, што, хоць зялёная забароненая зона меншая, зялёныя святлодыёды выкарыстоўваюць высокае прамое напружанне GaN, што прыводзіць да зніжэння хуткасці пераўтварэння магутнасці.Другі недахоп заключаецца ў тым, што зялёны святлодыёд памяншаецца па меры павелічэння шчыльнасці току ін'екцыі і захопліваецца эфектам спаду.Эфект падзення таксама ўзнікае ў сініх святлодыёдах, але яго ўплыў больш моцны ў зялёных святлодыёдах, што прыводзіць да зніжэння эфектыўнасці звычайнага працоўнага току.Тым не менш, ёсць шмат здагадак аб прычынах эфекту спаду, а не толькі аб рэкамбінацыі Оже - яны ўключаюць дыслакацыю, перапаўненне носьбітаў або ўцечку электронаў.Апошняе ўзмацняецца высакавольтным унутраным электрычным полем.

Такім чынам, шлях да паляпшэння светлавой эфектыўнасці зялёных святлодыёдаў: з аднаго боку, вывучыць, як паменшыць эфект Droop ва ўмовах існуючых эпітаксіяльных матэрыялаў для павышэння светлавой эфектыўнасці;з іншага боку, выкарыстоўвайце пераўтварэнне фоталюмінесцэнцыі сініх святлодыёдаў і зялёнага люмінафора для выпраменьвання зялёнага святла.Гэты метад можа атрымаць высокаэфектыўнае зялёнае святло, якое тэарэтычна можа дасягнуць больш высокай эфектыўнасці святла, чым цяперашні белае святло.Гэта неспантаннае зялёнае святло, і зніжэнне чысціні колеру, выкліканае яго спектральным пашырэннем, неспрыяльна для дысплеяў, але не падыходзіць для звычайных людзей.З асвятленнем праблем няма.Эфектыўнасць зялёнага святла, атрыманая гэтым метадам, можа быць большай за 340 Лм/Вт, але яна ўсё роўна не будзе перавышаць 340 Лм/Вт пасля спалучэння з белым святлом.Па-трэцяе, працягвайце даследаванні і знаходзьце ўласныя эпітаксіяльныя матэрыялы.Толькі ў гэтым выпадку ёсць пробліск надзеі.Пры атрыманні зялёнага святла, якое перавышае 340 Лм/Вт, белае святло, аб'яднанае трыма святлодыёдамі асноўнага колеру: чырвоным, зялёным і сінім, можа быць вышэй, чым мяжа светлавой эфектыўнасці 340 Лм/Вт святлодыёдаў белага святла тыпу блакітных мікрасхем. .В.

3. Ультрафіялетавы святлодыёдчып + тры асноўныя каляровыя люмінафоры выпраменьваюць святло.

Асноўным уласцівым дэфектам двух вышэйзгаданых тыпаў белых святлодыёдаў з'яўляецца нераўнамернае прасторавае размеркаванне яркасці і каляровасці.Ультрафіялетавае святло не ўспрымаецца чалавечым вокам.Такім чынам, пасля таго, як ультрафіялетавае святло выходзіць з чыпа, яно паглынаецца люмінафорамі трох асноўных колераў у пласце ўпакоўкі і пераўтворыцца ў белае святло з дапамогай фоталюмінесцэнцыі люмінафораў, а затым выпраменьваецца ў космас.У гэтым яе самая вялікая перавага, як і ў традыцыйных люмінесцэнтных лямпаў, яна не мае прасторавай каляровай нераўнамернасці.Аднак тэарэтычная эфектыўнасць святла ультрафіялетавага белага святлодыёда не можа быць вышэйшай за тэарэтычнае значэнне белага святла блакітнага чыпа, не кажучы ўжо пра тэарэтычнае значэнне белага святла RGB.Аднак толькі дзякуючы распрацоўцы высокаэфектыўных люмінафораў трох асноўных колераў, прыдатных для ультрафіялетавага ўзбуджэння, мы можам атрымаць ультрафіялетавыя белыя святлодыёды, якія на гэтай стадыі блізкія або нават больш эфектыўныя, чым два вышэйзгаданыя белыя святлодыёды.Чым бліжэй да блакітнага ўльтрафіялету святлодыёды, тым яны больш верагодныя.Чым ён большы, тым сярэднехвалевыя і караткахвалевыя белыя святлодыёды ўльтрафіялетавага тыпу немагчымыя.