Սպիտակ լույսի լուսադիոդների լուսավորության հիմնական տեխնիկական ուղիների վերլուծություն

1. Կապույտ-LED չիպ + դեղին-կանաչ ֆոսֆորի տեսակ, ներառյալ բազմագույն ֆոսֆորի ածանցյալ տեսակը

 Դեղնականաչավուն ֆոսֆորի շերտը կլանում է դրա մի մասըկապույտ լույսLED չիպի՝ ֆոտոլյումինեսցենտություն առաջացնելու համար, իսկ LED չիպի կապույտ լույսի մյուս մասը փոխանցվում է ֆոսֆորի շերտից դուրս և միաձուլվում է ֆոսֆորի արձակած դեղնականաչ լույսի հետ տարածության տարբեր կետերում, իսկ կարմիր, կանաչ և կապույտ լույսը խառնվում է՝ ձևավորելով սպիտակ լույս; Այս կերպ ֆոսֆորի ֆոտոլյումինեսցենցիայի փոխակերպման արդյունավետության ամենաբարձր տեսական արժեքը, որը արտաքին քվանտային արդյունավետությունից է, չի գերազանցի 75%-ը. և չիպից լույսի արդյունահանման ամենաբարձր արագությունը կարող է հասնել միայն մոտ 70%-ի, ուստի տեսականորեն կապույտ սպիտակ լույսը: Ամենաբարձր լուսադիոդային լուսադիոդային արդյունավետությունը չի գերազանցի 340 Լմ/Վտ, իսկ CREE-ն վերջին մի քանի տարիներին հասել է 303 Լմ/Վտ-ի: Եթե ​​թեստի արդյունքները ճշգրիտ են, արժե տոնել:

 

2. Կարմիրի, կանաչի և կապույտի համադրությունըRGB LEDտեսակը ներառում է RGBW-LED տեսակը և այլն:

 R-LED (կարմիր) + G-LED (կանաչ) + B- LED (կապույտ) լույս արձակող երեք դիոդները միավորված են միասին, և երեք հիմնական գույները՝ կարմիրը, կանաչը և կապույտը ուղղակիորեն խառնվում են տարածության մեջ՝ ձևավորելով սպիտակ լույս: Այս կերպ բարձր արդյունավետությամբ սպիտակ լույս արտադրելու համար, առաջին հերթին, տարբեր գույների LED-ները, հատկապես կանաչ LED-ները, պետք է լինեն բարձր արդյունավետության լույսի աղբյուրներ, ինչը կարելի է տեսնել «հավասար էներգիայի սպիտակ լույսից», որտեղ կանաչ լույսը կազմում է մոտ 69%: Ներկայումս կապույտ և կարմիր LED-ների լուսային արդյունավետությունը շատ բարձր է եղել, իսկ ներքին քվանտային արդյունավետությունը գերազանցում է համապատասխանաբար 90% և 95%-ը, սակայն կանաչ LED-ների ներքին քվանտային արդյունավետությունը շատ հետ է մնում: GaN-ի վրա հիմնված LED-ների կանաչ լույսի ցածր արդյունավետության այս երեւույթը կոչվում է «կանաչ լույսի բացը»: Հիմնական պատճառն այն է, որ կանաչ լուսադիոդները չեն գտել իրենց էպիտաքսիալ նյութերը: Գոյություն ունեցող ֆոսֆորային մկնդեղի նիտրիդային շարքի նյութերը ցածր արդյունավետություն ունեն դեղնականաչ սպեկտրում: Կանաչ լուսադիոդներ պատրաստելու համար օգտագործվում են կարմիր կամ կապույտ էպիտաքսիալ նյութեր: Ավելի ցածր հոսանքի խտության պայմաններում, քանի որ ֆոսֆորի փոխակերպման կորուստ չկա, կանաչ LED-ն ունի ավելի բարձր լուսավոր արդյունավետություն, քան կապույտ + ֆոսֆոր տեսակի կանաչ լույսը: Հաղորդվում է, որ դրա լուսային արդյունավետությունը հասնում է 291Լմ/Վտ-ի 1մԱ հոսանքի պայմաններում։ Այնուամենայնիվ, կանաչ լույսի լույսի արդյունավետության անկումը, որն առաջանում է Droop էֆեկտի հետևանքով ավելի մեծ հոսանքի տակ, նշանակալի է: Երբ ընթացիկ խտությունը մեծանում է, լույսի արդյունավետությունը արագ նվազում է: 350 մԱ հոսանքի դեպքում լույսի արդյունավետությունը 108 լմ/Վտ է: 1A-ի պայմաններում լույսի արդյունավետությունն ընկնում է։ Մինչև 66 լմ/Վտ.

III ֆոսֆինների համար լույսի արտանետումը դեպի կանաչ գոտի դարձել է նյութական համակարգի հիմնարար խոչընդոտ: AlInGaP-ի բաղադրությունը փոխելը, որպեսզի այն կարմիր, նարնջագույն կամ դեղինի փոխարեն կանաչ լույս արձակի, ինչը կրիչի անբավարար սահմանափակման պատճառ է դառնում նյութական համակարգի համեմատաբար ցածր էներգիայի բացվածքի պատճառով, որը բացառում է ճառագայթման արդյունավետ վերահամակցումը:

Հետևաբար, կանաչ LED-ների լույսի արդյունավետությունը բարելավելու ճանապարհը. մի կողմից ուսումնասիրեք, թե ինչպես նվազեցնել Droop-ի էֆեկտը գոյություն ունեցող էպիտաքսիալ նյութերի պայմաններում՝ լույսի արդյունավետությունը բարելավելու համար; երկրորդում օգտագործեք կապույտ լուսադիոդների և կանաչ ֆոսֆորների ֆոտոլյումինեսցենտային փոխակերպումը կանաչ լույս արձակելու համար: Այս մեթոդը կարող է ձեռք բերել բարձր լուսավոր արդյունավետության կանաչ լույս, որը տեսականորեն կարող է հասնել ավելի բարձր լուսավոր արդյունավետության, քան ներկայիս սպիտակ լույսը: Այն պատկանում է ոչ ինքնաբուխ կանաչ լույսին: Լուսավորության խնդիր չկա։ Այս մեթոդով ձեռք բերված կանաչ լույսի էֆեկտը կարող է ավելի մեծ լինել, քան 340 Լմ/Վտ, սակայն սպիտակ լույսը համադրելուց հետո այն դեռ չի գերազանցի 340 Լմ/Վտ-ը. երրորդ, շարունակեք ուսումնասիրել և գտնել ձեր սեփական էպիտաքսիալ նյութը, միայն այս կերպ հույսի շող կա, որ կանաչ լույս ստանալուց հետո, որը շատ ավելի բարձր է, քան 340 լմ/վտ, կարմիր, կանաչ և կապույտ երեք հիմնական գույներով սպիտակ լույսը կարող է ավելի բարձր լինել, քան կապույտ չիպային սպիտակ LED-ների լուսային արդյունավետության սահմանը 340 Լմ/Վտ:

 

3. Ուլտրամանուշակագույն LEDչիպ + երեք հիմնական գույնի ֆոսֆորներ լույս են արձակում 

Վերոնշյալ երկու տեսակի սպիտակ լուսադիոդների հիմնական բնածին թերությունը լուսավորության և գույնի անհավասար տարածական բաշխումն է: Ուլտրամանուշակագույն լույսը չի ընկալվում մարդու աչքով։ Հետևաբար, այն բանից հետո, երբ ուլտրամանուշակագույն լույսը դուրս է գալիս չիպից, այն ներծծվում է պարկուճային շերտի երեք հիմնական գունավոր ֆոսֆորներով, ֆոսֆորի ֆոտոլյումինեսցենցիայի արդյունքում վերածվում է սպիտակ լույսի և այնուհետև արտանետվում տարածություն: Սա նրա ամենամեծ առավելությունն է, ճիշտ այնպես, ինչպես ավանդական լյումինեսցենտային լամպերը, այն չունի տարածական գունային անհավասարություն: Այնուամենայնիվ, ուլտրամանուշակագույն չիպի տիպի սպիտակ լույսի LED-ի տեսական լուսավոր արդյունավետությունը չի կարող ավելի բարձր լինել, քան կապույտ չիպի տիպի սպիտակ լույսի տեսական արժեքը, էլ չենք խոսում RGB տիպի սպիտակ լույսի տեսական արժեքի մասին: Այնուամենայնիվ, միայն ուլտրամանուշակագույն լույսի գրգռման համար հարմար բարձր արդյունավետությամբ երեք հիմնական ֆոսֆորների մշակման միջոցով հնարավոր կլինի ձեռք բերել ուլտրամանուշակագույն սպիտակ լույսի LED-ներ, որոնք այս փուլում մոտ են կամ նույնիսկ ավելի բարձր, քան վերը նշված երկու սպիտակ լույսի LED-ները: Որքան մոտ է կապույտ ուլտրամանուշակագույն լույսի LED-ին, այնքան հնարավոր չէ, որքան մեծ է միջին ալիքի և կարճ ալիքի ուլտրամանուշակագույն տիպի սպիտակ լուսադիոդը:


Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 24-2021