1. Mėlynas LED lustas + geltonai žalias fosforas, įskaitant polichrominį fosforo darinį

Geltonai žalias fosforo sluoksnis sugeria kai kurių mėlyną šviesąLED lustaisukurti fotoliuminescenciją, o mėlyna šviesa iš LED lustų sklinda iš fosforo sluoksnio ir susilieja su geltona žalia šviesa, kurią fosforas skleidžia įvairiuose erdvės taškuose, o raudona žalia mėlyna šviesa sumaišoma, kad susidarytų balta šviesa; Tokiu būdu didžiausia teorinė fosforo fotoliuminescencijos konversijos efektyvumo vertė, vienas iš išorinių kvantinių efektyvumų, neviršys 75 %; Didžiausias šviesos ištraukimo greitis iš lusto gali siekti tik apie 70%. Todėl teoriškai mėlynos šviesos balto LED maksimalus šviesos efektyvumas neviršys 340 Lm/W, o CREE prieš keletą metų sieks 303 Lm/W. Jei testo rezultatai tikslūs, verta pasidžiaugti.

2. Raudona žalia mėlyna trijų pagrindinių spalvų derinys RGB LED tipo, įskaitant RGB W LED tipą ir kt

Trysšviesą skleidžiantysdiodai, R-LED (raudona) + G-LED (žalia) + B-LED (mėlyna), yra sujungti, kad sudarytų baltą šviesą tiesiogiai sumaišant erdvėje skleidžiamą raudoną, žalią ir mėlyną šviesą. Norint tokiu būdu generuoti didelio šviesos efektyvumo baltą šviesą, visų pirma, visi spalvoti šviesos diodai, ypač žali šviesos diodai, turi būti efektyvūs šviesos šaltiniai, kurie sudaro apie 69% „vienodos energijos baltos šviesos“. Šiuo metu mėlynos ir raudonos šviesos diodų šviesos efektyvumas yra labai aukštas, o vidinis kvantinis efektyvumas viršija atitinkamai 90% ir 95%, tačiau vidinis žalios šviesos diodo kvantinis efektyvumas gerokai atsilieka. Šis GaN pagrįsto LED žemo žalios šviesos efektyvumo reiškinys vadinamas „žaliosios šviesos tarpeliu“. Pagrindinė priežastis yra ta, kad žalias šviesos diodas dar nerado savo epitaksinės medžiagos. Esamų fosforo arseno nitrido serijos medžiagų efektyvumas yra labai mažas geltonai žalios chromatografijos diapazone. Tačiau žalias šviesos diodas yra pagamintas iš raudonos arba mėlynos šviesos epitaksinių medžiagų. Esant mažam srovės tankiui, nes nėra fosforo konversijos nuostolių, žalias šviesos diodas turi didesnį šviesos efektyvumą nei mėlyna šviesa + fosforo žalia šviesa. Pranešama, kad jo šviesos efektyvumas pasiekia 291Lm/W esant 1mA srovei. Tačiau esant didelei srovei, žalios šviesos šviesos efektyvumas, kurį sukelia „Doop“ efektas, žymiai sumažėja. Didėjant srovės tankiui, šviesos efektyvumas greitai mažėja. Esant 350 mA srovei, šviesos efektyvumas yra 108Lm/W, o esant 1A sąlygai, šviesos efektyvumas sumažėja iki 66Lm/W.

III grupės fosfidams šviesos spinduliavimas žaliajai juostai tapo pagrindine materialinės sistemos kliūtimi. AlInGaP sudėties pakeitimas taip, kad jis skleistų žalią šviesą, o ne raudoną, oranžinę ar geltoną šviesą – nepakankamas nešiklio apribojimas atsiranda dėl santykinai mažo medžiagų sistemos energijos tarpo, kuris neleidžia efektyviai rekombinuoti spinduliuotę.

Priešingai, III grupės nitridams yra sunkiau pasiekti aukštą efektyvumą, tačiau sunkumas nėra neįveikiamas. Kai naudojant šią sistemą šviesa išplečiama iki žalios šviesos juostos, du veiksniai, kurie sumažins efektyvumą, yra išorinis kvantinis efektyvumas ir elektrinis efektyvumas. Išorinio kvantinio efektyvumo sumažėjimas atsiranda dėl to, kad nors žalios juostos tarpas yra mažesnis, žalias šviesos diodas naudoja aukštą tiesioginę GaN įtampą, o tai sumažina galios konvertavimo greitį. Antras trūkumas yra žaliaLED mažėjapadidėjus įpurškimo srovės tankiui ir sulaikomas nukritimo efekto. Nukritimo efektas taip pat rodomas mėlyname LED, tačiau jis yra rimtesnis žaliame LED, todėl įprastos darbinės srovės efektyvumas yra mažesnis. Tačiau yra daug priežasčių, lemiančių nukritimo efektą, ne tik sraigto rekombinacija, bet ir dislokacija, nešiklio perpildymas ar elektroninis nutekėjimas. Pastarąjį sustiprina aukštos įtampos vidinis elektrinis laukas.

Todėl žalios šviesos diodo šviesos efektyvumo pagerinimo būdai: viena vertus, ištirkite, kaip sumažinti „Droop“ efektą, kad būtų pagerintas šviesos efektyvumas esamų epitaksinių medžiagų sąlygomis; Kita vertus, mėlynas šviesos diodas ir žalias fosforas naudojamas fotoliuminescencijai konvertuoti, kad išspindėtų žalia šviesa. Šiuo metodu galima gauti žalią šviesą su dideliu šviesos efektyvumu, kuri teoriškai gali pasiekti didesnį šviesos efektyvumą nei dabartinė balta šviesa. Tai priklauso ne savaimingai žaliai šviesai. Spalvų grynumo sumažėjimas, kurį sukelia spektrinis išplėtimas, yra nepalankus ekranui, tačiau tai nėra problema įprastam apšvietimui. Galima gauti didesnį nei 340 Lm/W žalios šviesos efektyvumą, tačiau kombinuota balta šviesa neviršys 340 Lm/W; Trečia, toliau tyrinėkite ir raskite savo epitaksines medžiagas. Tik tokiu būdu gali atsirasti vilties, kad gavus daugiau žalios šviesos nei 340 Lm/w, balta šviesa kartu su raudonais, žaliais ir mėlynais trijų pagrindinių spalvų šviesos diodais gali viršyti mėlynojo lusto šviesos efektyvumo ribą. baltas 340 Lm/W šviesos diodas.

3. Ultravioletinis LED lustas+trispalvis fosforas

Pagrindinis pirmiau minėtų dviejų tipų baltų šviesos diodų trūkumas yra tai, kad šviesumo ir spalvingumo erdvinis pasiskirstymas yra netolygus. UV šviesa žmogaus akiai nematoma. Todėl iš lusto skleidžiamą UV šviesą sugeria pakuotės sluoksnio trijų spalvų fosforas, o tada iš fosforo fotoliuminescencijos paverčiama balta šviesa ir išspinduliuojama į erdvę. Tai didžiausias jos privalumas, kaip ir tradicinė liuminescencinė lempa, neturi netolygios erdvės spalvos. Tačiau teorinis ultravioletinių lustų tipo baltos šviesos diodo šviesos efektyvumas negali būti didesnis už teorinę mėlynojo lusto tipo baltos šviesos vertę, jau nekalbant apie RGB tipo baltos šviesos teorinę vertę. Tačiau tik sukūrus efektyvius trispalvius fosforus, tinkamus sužadinti UV šviesa, galima gauti ultravioletinių baltų šviesos diodų, kurių šviesos efektyvumas yra panašus arba net didesnis nei dviejų aukščiau minėtų baltų šviesos diodų šiame etape. Kuo ultravioletinis šviesos diodas arčiau mėlynos šviesos, tuo didesnė tikimybė, kad baltos šviesos diodas su vidutinės ir trumposios bangos ultravioletinėmis linijomis bus neįmanomas.