Видове бели светодиоди: Основните технически маршрути на бял светодиод за осветление са: ① син светодиод + тип фосфор;②Тип RGB LED;③ Ултравиолетов LED + тип фосфор.

1. Синя светлина – LED чип + тип жълто-зелен фосфор, включително многоцветни производни на фосфора и други видове.

Жълто-зеленият фосфорен слой абсорбира част от синята светлина от LED чипа, за да произведе фотолуминесценция.Другата част от синята светлина от LED чипа се предава през фосфорния слой и се слива с жълто-зелената светлина, излъчвана от фосфора в различни точки на пространството.Червената, зелената и синята светлина се смесват, за да образуват бяла светлина;При този метод най-високата теоретична стойност на ефективността на преобразуване на фосфорна фотолуминесценция, една от външните квантови ефективности, няма да надвишава 75%;и максималната скорост на извличане на светлина от чипа може да достигне само около 70%.Следователно, теоретично, синя бяла светлина Максималната светлинна ефективност на LED няма да надвишава 340 Lm/W.През последните няколко години CREE достигна 303Lm/W.Ако резултатите от теста са точни, си струва да празнуваме.

2. Комбинация от три основни цвята червено, зелено и синьоТипове RGB LEDвключватRGBW- LED видовеи т.н.

R-LED (червено) + G-LED (зелено) + B-LED (синьо) три светодиода, излъчващи светлина, се комбинират заедно и трите основни цвята на излъчваната червена, зелена и синя светлина се смесват директно в пространството, за да образуват бяло светлина.За да се произведе високоефективна бяла светлина по този начин, на първо място, светодиодите с различни цветове, особено зелените светодиоди, трябва да бъдат ефективни източници на светлина.Това може да се види от факта, че зелената светлина представлява около 69% от „изоенергийната бяла светлина“.Понастоящем светлинната ефективност на сините и червените светодиоди е много висока, като вътрешната квантова ефективност надвишава съответно 90% и 95%, но вътрешната квантова ефективност на зелените светодиоди изостава далеч.Това явление на ниска ефективност на зелената светлина на базирани на GaN светодиоди се нарича „пролука в зелената светлина“.Основната причина е, че зелените светодиоди все още не са намерили собствени епитаксиални материали.Съществуващите материали от серията фосфорен арсенов нитрид имат много ниска ефективност в диапазона на жълто-зеления спектър.Въпреки това, използването на червени или сини епитаксиални материали за направата на зелени светодиоди ще При условия на по-ниска плътност на тока, тъй като няма загуба на преобразуване на фосфор, зеленият светодиод има по-висока светлинна ефективност от синята + фосфорна зелена светлина.Съобщава се, че неговата светлинна ефективност достига 291Lm/W при 1mA ток.Въпреки това, светлинната ефективност на зелената светлина, причинена от Droop ефекта, намалява значително при по-големи токове.Когато плътността на тока се увеличи, светлинната ефективност спада бързо.При 350mA ток, светлинната ефективност е 108Lm/W.При условия на 1A, светлинната ефективност намалява.до 66Lm/W.

За фосфидите от група III излъчването на светлина в зелената лента се превърна в основна пречка за материалните системи.Промяната на състава на AlInGaP, така че да излъчва зелено, а не червено, оранжево или жълто, води до недостатъчно ограничаване на носителя поради относително ниската енергийна празнина на материалната система, което изключва ефективната радиационна рекомбинация.

За разлика от това, за III-нитридите е по-трудно да постигнат висока ефективност, но трудностите не са непреодолими.Използвайки тази система, разширявайки светлината до лентата на зелената светлина, два фактора, които ще причинят намаляване на ефективността, са: намаляването на външната квантова ефективност и електрическата ефективност.Намаляването на външната квантова ефективност идва от факта, че въпреки че пропускането на зелената лента е по-ниско, зелените светодиоди използват високото напрежение на GaN, което води до намаляване на скоростта на преобразуване на мощността.Вторият недостатък е, че зеленият светодиод намалява с увеличаване на плътността на инжекционния ток и се улавя от ефекта на спадане.Ефектът на Droop се появява и при сините светодиоди, но въздействието му е по-голямо при зелените светодиоди, което води до по-ниска конвенционална ефективност на работния ток.Има обаче много спекулации относно причините за ефекта на спадане, а не само рекомбинацията на Оже - те включват дислокация, преливане на носител или изтичане на електрони.Последното се усилва от вътрешно електрическо поле с високо напрежение.

Следователно начинът за подобряване на светлинната ефективност на зелените светодиоди: от една страна, проучете как да намалите ефекта на Droop при условията на съществуващите епитаксиални материали, за да подобрите светлинната ефективност;от друга страна, използвайте фотолуминесцентното преобразуване на сини светодиоди и зелен фосфор, за да излъчвате зелена светлина.Този метод може да получи високоефективна зелена светлина, която теоретично може да постигне по-висока светлинна ефективност от настоящата бяла светлина.Това не е спонтанна зелена светлина и намаляването на чистотата на цвета, причинено от нейното спектрално разширяване, е неблагоприятно за дисплеите, но не е подходящо за обикновени хора.За осветлението няма проблем.Ефективността на зелената светлина, получена чрез този метод, има възможност да бъде по-голяма от 340 Lm/W, но все още няма да надвишава 340 Lm/W след комбиниране с бяла светлина.Трето, продължете да изследвате и намерете свои собствени епитаксиални материали.Само по този начин има искрица надежда.Чрез получаване на зелена светлина, която е по-висока от 340 Lm/w, бялата светлина, комбинирана от трите основни цветни светодиода от червено, зелено и синьо, може да бъде по-висока от границата на светлинна ефективност от 340 Lm/w на светодиоди с бяла светлина тип син чип .У.

3. Ултравиолетов LEDчип + три основни цвята фосфор излъчват светлина.

Основният присъщ дефект на горните два вида бели светодиоди е неравномерното пространствено разпределение на осветеността и цветността.Ултравиолетовата светлина не може да се възприеме от човешкото око.Следователно, след като ултравиолетовата светлина излезе от чипа, тя се абсорбира от трите основни цветни фосфора в опаковъчния слой и се превръща в бяла светлина чрез фотолуминесценцията на фосфорите, след което се излъчва в космоса.Това е най-голямото му предимство, подобно на традиционните луминесцентни лампи, няма пространствена цветова неравномерност.Теоретичната светлинна ефективност на ултравиолетовите чипове с бяла светлина LED не може да бъде по-висока от теоретичната стойност на синята бяла светлина с чипове, да не говорим за теоретичната стойност на RGB бялата светлина.Въпреки това, само чрез разработването на високоефективни фосфори с три основни цвята, подходящи за ултравиолетово възбуждане, можем да получим ултравиолетови бели светодиоди, които са близки или дори по-ефективни от горните два бели светодиода на този етап.Колкото по-близо до сините ултравиолетови светодиоди са, толкова по-вероятни са те.Колкото е по-голям, белите светодиоди със средни и къси вълни UV не са възможни.