Tipuri de LED-uri albe: Principalele trasee tehnice ale LED-ului alb pentru iluminat sunt: ​​① LED albastru + tip fosfor;②Tip LED RGB;③ LED ultraviolet + tip fosfor.

1. Lumină albastră – cip LED + tip fosfor galben-verde, inclusiv derivați de fosfor multicolor și alte tipuri.

Stratul de fosfor galben-verde absoarbe o parte din lumina albastră de la cipul LED pentru a produce fotoluminiscență.Cealaltă parte a luminii albastre de la cipul LED este transmisă prin stratul de fosfor și se îmbină cu lumina galben-verde emisă de fosfor în diferite puncte ale spațiului.Luminile roșii, verzi și albastre sunt amestecate pentru a forma lumină albă;În această metodă, cea mai mare valoare teoretică a eficienței de conversie a fotoluminiscenței fosforului, una dintre eficiența cuantică externă, nu va depăși 75%;iar rata maximă de extracție a luminii din cip poate ajunge doar la aproximativ 70%.Prin urmare, teoretic, lumină albă de tip albastru Eficiența luminoasă maximă a LED-urilor nu va depăși 340 Lm/W.În ultimii ani, CREE a atins 303Lm/W.Dacă rezultatele testelor sunt corecte, merită sărbătorit.

2. Combinație de trei culori primare roșu, verde și albastruTipuri de LED-uri RGBincludeRGBW- Tipuri de LED-uri, etc.

R-LED (roșu) + G-LED (verde) + B-LED (albastru) trei diode emițătoare de lumină sunt combinate împreună, iar cele trei culori primare de lumină roșie, verde și albastră emise sunt amestecate direct în spațiu pentru a forma alb ușoară.Pentru a produce în acest fel lumină albă de înaltă eficiență, în primul rând, LED-urile de diferite culori, în special LED-urile verzi, trebuie să fie surse de lumină eficiente.Acest lucru poate fi văzut din faptul că lumina verde reprezintă aproximativ 69% din „lumina albă izoenergie”.În prezent, eficiența luminoasă a LED-urilor albastre și roșii a fost foarte mare, cu eficiențe cuantice interne depășind 90% și, respectiv, 95%, dar eficiența cuantică internă a LED-urilor verzi rămâne cu mult în urmă.Acest fenomen de eficiență scăzută a luminii verzi a LED-urilor bazate pe GaN se numește „decalaj de lumină verde”.Motivul principal este că LED-urile verzi nu și-au găsit încă propriile materiale epitaxiale.Materialele existente din seria de nitrură de arsen fosfor au o eficiență foarte scăzută în intervalul de spectru galben-verde.Cu toate acestea, utilizarea materialelor epitaxiale roșii sau albastre pentru a face LED-uri verzi va fi în condiții de densitate de curent mai scăzută, deoarece nu există pierderi de conversie a fosforului, LED-ul verde are o eficiență luminoasă mai mare decât lumina albastră + verde fosfor.Se raportează că eficiența sa luminoasă atinge 291Lm/W în condiții de curent de 1mA.Cu toate acestea, eficiența luminoasă a luminii verzi cauzată de efectul Drop scade semnificativ la curenți mai mari.Când densitatea de curent crește, eficiența luminoasă scade rapid.La curent de 350mA, eficiența luminoasă este de 108Lm/W.În condiții de 1A, eficiența luminoasă scade.la 66Lm/W.

Pentru fosfurile din grupa III, emiterea de lumină în banda verde a devenit un obstacol fundamental pentru sistemele de materiale.Schimbarea compoziției AlInGaP astfel încât să emită mai degrabă verde decât roșu, portocaliu sau galben are ca rezultat o izolare insuficientă a purtătorului din cauza decalajului de energie relativ scăzut al sistemului material, care împiedică recombinarea radiativă eficientă.

În schimb, este mai dificil pentru nitruri III să atingă o eficiență ridicată, dar dificultățile nu sunt de nedepășit.Folosind acest sistem, extinderea luminii până la banda de lumină verde, doi factori care vor determina o scădere a eficienței sunt: ​​scăderea eficienței cuantice externe și eficiența electrică.Scăderea eficienței cuantice externe vine din faptul că, deși intervalul de bandă verde este mai mic, LED-urile verzi utilizează tensiunea directă ridicată a GaN, ceea ce face ca rata de conversie a puterii să scadă.Al doilea dezavantaj este că LED-ul verde scade pe măsură ce densitatea curentului de injecție crește și este prins de efectul de cădere.Efectul Drop apare și în LED-urile albastre, dar impactul său este mai mare în LED-urile verzi, rezultând o eficiență mai mică a curentului de funcționare convențional.Cu toate acestea, există multe speculații cu privire la cauzele efectului de cădere, nu doar recombinarea Auger - acestea includ dislocarea, debordarea purtătorului sau scurgerea de electroni.Acesta din urmă este îmbunătățit de un câmp electric intern de înaltă tensiune.

Prin urmare, modalitatea de îmbunătățire a eficienței luminii LED-urilor verzi: pe de o parte, studiați cum să reduceți efectul Drop în condițiile materialelor epitaxiale existente pentru a îmbunătăți eficiența luminii;pe de altă parte, utilizați conversia fotoluminiscenței LED-urilor albastre și a fosforilor verzi pentru a emite lumină verde.Această metodă poate obține lumină verde de înaltă eficiență, care teoretic poate obține o eficiență luminoasă mai mare decât lumina albă actuală.Este lumină verde nespontană, iar scăderea purității culorii cauzată de lărgirea sa spectrală este nefavorabilă pentru afișaje, dar nu este potrivită pentru oamenii obișnuiți.Nu este nicio problemă pentru iluminat.Eficacitatea luminii verzi obtinute prin aceasta metoda are posibilitatea sa fie mai mare de 340 Lm/W, dar totusi nu va depasi 340 Lm/W dupa combinarea cu lumina alba.În al treilea rând, continuați să cercetați și să găsiți propriile materiale epitaxiale.Numai în acest fel, există o licărire de speranță.Obținând lumină verde mai mare de 340 Lm/w, lumina albă combinată de cele trei LED-uri de culoare primară de roșu, verde și albastru poate fi mai mare decât limita de eficiență luminoasă de 340 Lm/w a LED-urilor cu lumină albă tip chip albastru. .W.

3. LED ultravioletchip + trei fosfori de culoare primară emit lumină.

Principalul defect inerent al celor două tipuri de LED-uri albe de mai sus este distribuția spațială neuniformă a luminozității și cromaticității.Lumina ultravioletă nu poate fi percepută de ochiul uman.Prin urmare, după ce lumina ultravioletă iese din cip, este absorbită de cei trei fosfori de culoare primară din stratul de ambalare și este transformată în lumină albă prin fotoluminiscența fosforilor și apoi emisă în spațiu.Acesta este cel mai mare avantaj al său, la fel ca lămpile fluorescente tradiționale, nu are neuniformitate spațială a culorii.Cu toate acestea, eficiența luminii teoretice a LED-ului cu cip ultraviolet al luminii albe nu poate fi mai mare decât valoarea teoretică a luminii albe cu cip albastru, să nu mai vorbim de valoarea teoretică a luminii albe RGB.Cu toate acestea, numai prin dezvoltarea fosforilor cu trei culori primare de înaltă eficiență, potriviti pentru excitația ultravioletă, putem obține LED-uri albe ultraviolete care sunt aproape sau chiar mai eficiente decât cele două LED-uri albe de mai sus în această etapă.Cu cât sunt mai aproape de LED-urile ultraviolete albastre, cu atât sunt mai probabile.Cu cât este mai mare, LED-urile albe de tip UV cu undă medie și unde scurtă nu sunt posibile.