Analisis laluan teknikal utama LED cahaya putih untuk pencahayaan

1. Cip LED Biru + jenis fosfor kuning-hijau termasuk jenis terbitan fosfor berbilang warna

 Lapisan fosfor kuning-hijau menyerap sebahagian daripadacahaya biruCip LED menghasilkan fotoluminesen, dan bahagian lain cahaya biru dari cip LED dipancarkan keluar dari lapisan fosfor dan bergabung dengan cahaya kuning-hijau yang dipancarkan oleh fosfor pada pelbagai titik di ruang, dan cahaya merah, hijau dan biru dicampur untuk membentuk cahaya putih; Dengan cara ini, nilai teori tertinggi kecekapan penukaran fotoluminesen fosfor, yang merupakan salah satu kecekapan kuantum luaran, tidak akan melebihi 75%; dan kadar pengekstrakan cahaya tertinggi dari cip hanya boleh mencapai kira-kira 70%, jadi secara teorinya, kecekapan bercahaya LED tertinggi cahaya biru putih tidak akan melebihi 340 Lm/W, dan CREE mencapai 303Lm/W dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Jika keputusan ujian tepat, ia patut diraikan.

 

2. Gabungan merah, hijau dan biruLED RGBjenis termasuk jenis RGBW-LED, dsb.

 Tiga diod pemancar cahaya R-LED (merah) + G-LED (hijau) + B-LED (biru) digabungkan bersama, dan tiga warna utama merah, hijau dan biru dicampurkan secara langsung di angkasa untuk membentuk cahaya putih. Untuk menghasilkan cahaya putih berkecekapan tinggi dengan cara ini, pertama sekali, LED pelbagai warna, terutamanya LED hijau, mestilah sumber cahaya berkecekapan tinggi, yang dapat dilihat daripada "cahaya putih tenaga yang sama" di mana cahaya hijau menyumbang kira-kira 69%. Pada masa ini, kecekapan bercahaya LED biru dan merah sangat tinggi, dengan kecekapan kuantum dalaman masing-masing melebihi 90% dan 95%, tetapi kecekapan kuantum dalaman LED hijau jauh ketinggalan. Fenomena kecekapan cahaya hijau rendah LED berasaskan GaN ini dipanggil "jurang cahaya hijau". Sebab utamanya ialah LED hijau belum menemui bahan epitaksi mereka sendiri. Bahan siri nitrida arsenik fosforus sedia ada mempunyai kecekapan yang rendah dalam spektrum kuning-hijau. Bahan epitaksi merah atau biru digunakan untuk membuat LED hijau. Dalam keadaan ketumpatan arus yang lebih rendah, kerana tiada kehilangan penukaran fosfor, LED hijau mempunyai kecekapan bercahaya yang lebih tinggi daripada cahaya hijau jenis biru + fosfor. Dilaporkan bahawa kecekapan bercahayanya mencapai 291Lm/W dalam keadaan arus 1mA. Walau bagaimanapun, penurunan kecekapan cahaya lampu hijau yang disebabkan oleh kesan Droop di bawah arus yang lebih besar adalah ketara. Apabila ketumpatan arus meningkat, kecekapan cahaya menurun dengan cepat. Pada arus 350mA, kecekapan cahaya ialah 108Lm/W. Dalam keadaan 1A, kecekapan cahaya menurun kepada 66Lm/W.

Bagi fosfin III, pancaran cahaya ke jalur hijau telah menjadi halangan asas kepada sistem bahan. Menukar komposisi AlInGaP untuk memancarkan cahaya hijau dan bukannya merah, oren atau kuning—menyebabkan had pembawa yang tidak mencukupi adalah disebabkan oleh jurang tenaga yang agak rendah dalam sistem bahan, yang mengecualikan penggabungan semula sinaran yang berkesan.

Oleh itu, cara untuk meningkatkan kecekapan cahaya LED hijau: di satu pihak, kaji cara mengurangkan kesan Droop di bawah keadaan bahan epitaksi sedia ada untuk meningkatkan kecekapan cahaya; di pihak kedua, gunakan penukaran fotoluminesen LED biru dan fosfor hijau untuk memancarkan cahaya hijau. Kaedah ini boleh mendapatkan cahaya hijau kecekapan bercahaya yang tinggi, yang secara teorinya boleh mencapai kecekapan bercahaya yang lebih tinggi daripada cahaya putih semasa. Ia tergolong dalam cahaya hijau bukan spontan. Tiada masalah dengan pencahayaan. Kesan cahaya hijau yang diperoleh melalui kaedah ini mungkin lebih besar daripada 340 Lm/W, tetapi ia masih tidak akan melebihi 340 Lm/W selepas menggabungkan cahaya putih; ketiga, teruskan penyelidikan dan cari bahan epitaksi anda sendiri, hanya dengan cara ini, terdapat secercah harapan bahawa selepas memperoleh cahaya hijau yang jauh lebih tinggi daripada 340 Lm/w, cahaya putih yang digabungkan oleh tiga warna utama LED merah, hijau dan biru mungkin lebih tinggi daripada had kecekapan bercahaya LED putih cip biru iaitu 340 Lm/W.

 

3. LED UltravioletCip + tiga fosfor warna primer memancarkan cahaya 

Kecacatan utama yang wujud dalam dua jenis LED putih di atas ialah taburan ruang yang tidak sekata bagi kilauan dan kromatisiti. Cahaya ultraungu tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Oleh itu, selepas cahaya ultraungu keluar dari cip, ia diserap oleh tiga fosfor warna utama lapisan enkapsulasi, ditukar menjadi cahaya putih oleh fotoluminesen fosfor, dan kemudian dipancarkan ke dalam ruang. Ini adalah kelebihan terbesarnya, sama seperti lampu pendarfluor tradisional, ia tidak mempunyai ketidakseimbangan warna ruang. Walau bagaimanapun, kecekapan teori pencahayaan LED cahaya putih jenis cip ultraungu tidak boleh lebih tinggi daripada nilai teori cahaya putih jenis cip biru, apatah lagi nilai teori cahaya putih jenis RGB. Walau bagaimanapun, hanya melalui pembangunan fosfor tiga-utama berkecekapan tinggi yang sesuai untuk pengujaan cahaya ultraungu, barulah LED cahaya putih ultraungu yang hampir atau lebih tinggi daripada dua LED cahaya putih di atas pada peringkat ini boleh diperolehi. Semakin dekat dengan LED cahaya ultraungu biru, kemungkinan semakin besar LED cahaya putih jenis ultraungu gelombang sederhana dan gelombang pendek adalah mustahil.


Masa siaran: 24 Ogos 2021