Baltos šviesos LED apšvietimo pagrindinių techninių maršrutų analizė

Baltos spalvos LED tipai: Pagrindiniai techniniai baltų šviesos diodų apšvietimo būdai yra: ① Mėlynas LED + fosforo tipas;②RGB LED tipas;③ Ultravioletinis LED + fosforo tipas.

led lustas

1. Mėlyna šviesa – LED lustas + geltonai žalias fosforo tipas, įskaitant daugiaspalvius fosforo darinius ir kitus tipus.

Geltonai žalias fosforo sluoksnis sugeria dalį mėlynos šviesos iš LED lusto, kad sukurtų fotoliuminescenciją.Kita dalis mėlynos šviesos iš LED lusto yra perduodama per fosforo sluoksnį ir susilieja su geltonai žalia šviesa, kurią fosforas skleidžia įvairiuose erdvės taškuose.Raudona, žalia ir mėlyna lemputės sumaišomos, kad susidarytų balta šviesa;Taikant šį metodą, didžiausia teorinė fosforo fotoliuminescencijos konversijos efektyvumo vertė, vienas iš išorinių kvantinių naudingumo koeficientų, neviršys 75 %;o didžiausias šviesos ištraukimo greitis iš lusto gali siekti tik apie 70%.Todėl teoriškai mėlyno tipo balta šviesa Maksimalus LED šviesos efektyvumas neviršys 340 Lm/W.Per pastaruosius kelerius metus CREE pasiekė 303Lm/W.Jei testo rezultatai tikslūs, verta pasidžiaugti.

 

2. Raudona, žalia ir mėlyna trijų pagrindinių spalvų derinysRGB LED tipaiįtrauktiRGBW- LED tipaiir kt.

R-LED (raudona) + G-LED (žalia) + B-LED (mėlyna) sujungiami trys šviesos diodai, o trys pagrindinės skleidžiamos raudonos, žalios ir mėlynos šviesos spalvos yra tiesiogiai sumaišomos erdvėje, kad susidarytų balta spalva. šviesos.Tam, kad tokiu būdu būtų gaminama itin efektyvi balta šviesa, visų pirma įvairių spalvų šviesos diodai, ypač žali, turi būti efektyvūs šviesos šaltiniai.Tai matyti iš to, kad žalia šviesa sudaro apie 69% „izoenergetinės baltos šviesos“.Šiuo metu mėlynų ir raudonų šviesos diodų šviesos efektyvumas buvo labai didelis, o vidinis kvantinis efektyvumas viršija atitinkamai 90% ir 95%, tačiau vidinis žaliųjų šviesos diodų kvantinis efektyvumas gerokai atsilieka.Šis GaN pagrindu pagamintų šviesos diodų mažo žalios šviesos efektyvumo reiškinys vadinamas „žaliosios šviesos spraga“.Pagrindinė priežastis yra ta, kad žali šviesos diodai dar nerado savo epitaksinių medžiagų.Esamos fosforo arseno nitrido serijos medžiagos turi labai mažą efektyvumą geltonai žalios spalvos spektro diapazone.Tačiau naudojant raudonos arba mėlynos spalvos epitaksines medžiagas, kad būtų pagaminti žali šviesos diodai, mažesnio srovės tankio sąlygomis, nes nėra fosforo konversijos nuostolių, žalias šviesos diodas turi didesnį šviesos efektyvumą nei mėlyna + fosforinė žalia šviesa.Pranešama, kad jo šviesos efektyvumas pasiekia 291Lm/W esant 1mA srovės sąlygoms.Tačiau žalios šviesos šviesos efektyvumas, kurį sukelia „Doop“ efektas, žymiai sumažėja esant didesnėms srovėms.Didėjant srovės tankiui, šviesos efektyvumas greitai krenta.Esant 350 mA srovei, šviesos efektyvumas yra 108 Lm/W.1A sąlygomis šviesos efektyvumas mažėja.iki 66Lm/W.

III grupės fosfidams šviesos spinduliavimas į žaliąją juostą tapo pagrindine kliūtimi materialinėms sistemoms.Pakeitus AlInGaP sudėtį taip, kad jis spinduliuotų žalią, o ne raudoną, oranžinę ar geltoną spalvą, dėl santykinai mažo medžiagų sistemos energijos tarpo, kuris neleidžia efektyviai radiacinei rekombinacijai, nepakanka nešiklio.

Priešingai, III-nitridams yra sunkiau pasiekti aukštą efektyvumą, tačiau sunkumai nėra neįveikiami.Naudojant šią sistemą, išplečiant šviesą iki žalios šviesos juostos, du veiksniai sukels efektyvumo sumažėjimą: išorinio kvantinio efektyvumo ir elektros efektyvumo sumažėjimas.Išorinio kvantinio efektyvumo sumažėjimas atsiranda dėl to, kad nors žalios juostos tarpas yra mažesnis, žali šviesos diodai naudoja aukštą GaN tiesioginę įtampą, dėl kurios galios konversijos greitis mažėja.Antrasis trūkumas yra tas, kad žalias šviesos diodas mažėja didėjant įpurškimo srovės tankiui ir yra įstrigęs dėl nukritimo efekto.„Droop“ efektas taip pat pasireiškia mėlynuose šviesos dioduose, tačiau jo poveikis yra didesnis žaliuose šviesos dioduose, todėl įprastinės darbinės srovės efektyvumas yra mažesnis.Tačiau yra daug spėlionių apie nukritimo efekto priežastis, ne tik Augerio rekombinaciją – jos apima dislokaciją, nešiklio perpildymą ar elektronų nutekėjimą.Pastarąjį sustiprina aukštos įtampos vidinis elektrinis laukas.

Todėl būdas pagerinti žaliųjų šviesos diodų šviesos efektyvumą: viena vertus, ištirti, kaip sumažinti „Droop“ efektą esamų epitaksinių medžiagų sąlygomis, kad būtų pagerintas šviesos efektyvumas;kita vertus, naudokite mėlynų šviesos diodų ir žalių fosforų fotoliuminescencijos konversiją, kad skleistumėte žalią šviesą.Šiuo metodu galima gauti didelio efektyvumo žalią šviesą, kuri teoriškai gali pasiekti didesnį šviesos efektyvumą nei dabartinė balta šviesa.Tai nesavaiminė žalia šviesa, o dėl spektrinio išsiplėtimo sumažėjęs spalvų grynumas yra nepalankus ekranams, tačiau netinka paprastiems žmonėms.Apšvietimui problemų nėra.Šiuo metodu gautas žalios šviesos efektyvumas gali būti didesnis nei 340 Lm/W, tačiau derinant su balta šviesa jis vis tiek neviršys 340 Lm/W.Trečia, toliau tyrinėkite ir raskite savo epitaksines medžiagas.Tik tokiu būdu atsiranda vilties blyksnis.Gaunant žalią šviesą, kuri yra didesnė nei 340 Lm/w, balta šviesa kartu su trimis pagrindinėmis raudonos, žalios ir mėlynos spalvos šviesos diodais gali viršyti mėlynojo lusto tipo baltos šviesos diodų šviesos efektyvumo ribą – 340 Lm/w. .W.

 

3. Ultravioletinis LEDlustas + trys pagrindinės spalvos fosforai skleidžia šviesą.

Pagrindinis pirmiau minėtų dviejų tipų baltų šviesos diodų trūkumas yra netolygus šviesumo ir spalvingumo erdvinis pasiskirstymas.Ultravioletinės šviesos žmogaus akis nesuvokia.Todėl po to, kai ultravioletinė šviesa išeina iš lusto, ją sugeria trys pagrindinės spalvos fosforai, esantys pakuotės sluoksnyje, ir paverčiama balta šviesa dėl fosforo fotoliuminescencijos, o tada išspinduliuojama į erdvę.Tai didžiausias jo privalumas, kaip ir tradicinės liuminescencinės lempos, neturi erdvinių spalvų netolygumo.Tačiau teorinis ultravioletinių lustų baltos šviesos LED šviesos efektyvumas negali būti didesnis už teorinę mėlynos spalvos baltos šviesos vertę, jau nekalbant apie RGB baltos šviesos teorinę vertę.Tačiau tik sukūrę didelio efektyvumo trijų pagrindinių spalvų fosforus, tinkamus ultravioletiniam sužadinimui, galime gauti ultravioletinius baltus šviesos diodus, kurie yra artimi arba net efektyvesni už pirmiau minėtus du baltus šviesos diodus šiame etape.Kuo arčiau mėlyni ultravioletiniai šviesos diodai, tuo didesnė jų tikimybė.Kuo jis didesnis, vidutinės ir trumposios bangos UV tipo balti šviesos diodai neįmanomi.


Paskelbimo laikas: 2024-03-19