Аналіз асноўных тэхнічных маршрутаў святлодыёдаў белага святла для асвятлення

1. Сіні святлодыёдны чып + жоўта-зялёны тып люмінафора, уключаючы шматколерны тып вытворнага люмінафора

 Жоўта-зялёны пласт люмінафора паглынае часткублакітнае святлосвятлодыёднага чыпа для стварэння фоталюмінесцэнцыі, а іншая частка сіняга святла ад святлодыёднага чыпа перадаецца за межы пласта люмінафора і зліваецца з жоўта-зялёным святлом, выпраменьваным люмінафорам у розных кропках прасторы, і чырвоным, зялёны і сіні святло змешваюцца з адукацыяй белага святла;Такім чынам, самае высокае тэарэтычнае значэнне эфектыўнасці пераўтварэння фоталюмінесцэнцыі люмінафора, якое з'яўляецца адной з знешніх квантавай эфектыўнасці, не будзе перавышаць 75%;і самая высокая хуткасць адводу святла ад чыпа можа дасягаць толькі каля 70%, таму тэарэтычна, сіне-белае святло Самая высокая святлодыёдная эфектыўнасць не будзе перавышаць 340 Лм/Вт, а CREE дасягнуў 303 Лм/Вт за апошнія некалькі гадоў.Калі вынікі тэсту дакладныя, гэта варта святкаваць.

 

2. Спалучэнне чырвонага, зялёнага і сіняга колераўСвятлодыёд RGBтып уключае тып RGBW-LED і г.д.

 Тры святлодыёда R-LED (чырвоны) + G-LED (зялёны) + B-LED (сіні) аб'ядноўваюцца разам, а тры асноўныя колеры чырвоны, зялёны і сіні непасрэдна змешваюцца ў прасторы, утвараючы белы святло.Для атрымання высокаэфектыўнага белага святла такім чынам, па-першае, святлодыёды розных колераў, асабліва зялёныя святлодыёды, павінны быць высокаэфектыўнымі крыніцамі святла, што відаць з «белага святла роўнай энергіі», у якім зялёнае святло складае каля 69%.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 ніжэй.Гэта з'ява нізкай эфектыўнасці зялёнага святла святлодыёдаў на аснове GaN называецца "шчылінай зялёнага святла".Асноўная прычына ў тым, што зялёныя святлодыёды не знайшлі ўласных эпітаксіяльных матэрыялаў.Існуючыя матэрыялы серыі нітрыду фосфару мыш'яку маюць нізкую эфектыўнасць у жоўта-зялёным спектры.Чырвоныя або сінія эпітаксіяльныя матэрыялы выкарыстоўваюцца для вырабу зялёных святлодыёдаў.Пры ўмове меншай шчыльнасці току, таму што няма страт пры пераўтварэнні люмінафора, зялёны святлодыёд мае больш высокую светлавую эфектыўнасць, чым зялёны святло тыпу сіні + люмінафор.Паведамляецца, што яго светлавая эфектыўнасць дасягае 291 лм/Вт пры ўмове току 1 мА.Аднак падзенне светлавой эфектыўнасці зялёнага святла, выкліканае эфектам Друпа пры большым току, значнае.Пры павелічэнні шчыльнасці току святлоаддача хутка падае.Пры току 350 мА светлавая эфектыўнасць складае 108 лм/Вт.Пры ўмове 1А святлоаддача падае.Да 66 лм/Вт.

Для фасфінаў III выпраменьванне святла ў зялёную паласу стала фундаментальнай перашкодай для матэрыяльнай сістэмы.Змяненне складу AlInGaP, каб прымусіць яго выпраменьваць зялёнае святло замест чырвонага, аранжавага або жоўтага, выклікае недастатковае абмежаванне носьбітаў з-за адносна нізкага энергетычнага зазору матэрыяльнай сістэмы, што выключае эфектыўную рэкамбінацыю выпраменьвання.

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;па-другое, выкарыстоўвайце пераўтварэнне фоталюмінесцэнцыі сініх святлодыёдаў і зялёнага люмінафора для выпраменьвання зялёнага святла.Гэты метад можа атрымаць высокую светлавую эфектыўнасць зялёнага святла, якое тэарэтычна можа дасягнуць больш высокай светлавой эфектыўнасці, чым цяперашні белае святло.Ён належыць да неспантаннага зялёнага святла.З асвятленнем праблем няма.Эфект зялёнага святла, атрыманы гэтым метадам, можа перавышаць 340 Лм/Вт, але ён усё роўна не будзе перавышаць 340 Лм/Вт пасля камбінавання белага святла;па-трэцяе, працягвайце даследаванні і знаходзьце свой уласны эпітаксійны матэрыял, толькі такім чынам, ёсць пробліск надзеі, што пасля атрымання зялёнага святла, значна вышэйшага за 340 лм/вт, белае святло, аб'яднанае трыма асноўнымі колерамі чырвонага, зялёныя і сінія святлодыёды могуць быць вышэй, чым мяжа светлавой эфектыўнасці белых святлодыёдаў з блакітнымі мікрасхемамі ў 340 лм/Вт.

 

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 мікрасхемы, яно паглынаецца люмінафорамі трох асноўных колераў пласта інкапсуляцыі, ператвараецца ў белае святло з дапамогай фоталюмінесцэнцыі люмінафора, а затым выпраменьваецца ў прастору.У гэтым яе самая вялікая перавага, як і ў традыцыйных люмінесцэнтных лямпаў, яна не мае прасторавай нераўнамернасці колеру.Аднак тэарэтычная светлавая эфектыўнасць ультрафіялетавага белага святлодыёда тыпу чыпа не можа быць вышэйшай за тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу блакітнага чыпа, не кажучы ўжо пра тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу RGB.Аднак толькі дзякуючы распрацоўцы высокаэфектыўных трох асноўных люмінафораў, прыдатных для ўзбуджэння ўльтрафіялетавым святлом, можна атрымаць святлодыёды ультрафіялетавага белага святла, якія на гэтай стадыі блізкія або нават вышэйшыя за два вышэйзгаданыя святлодыёды белага святла.Чым бліжэй да сіняга ультрафіялетавага святлодыёда, тым больш белы святлодыёд сярэднехвалевага і кароткахвалевага ультрафіялетавага тыпу немагчымы.


Час публікацыі: 24 жніўня 2021 г