Valkoiset LED-tyypit: Valkoisen LEDin tärkeimmät tekniset reitit valaistukseen ovat: ① Sininen LED + fosforityyppi;②RGB LED-tyyppi;③ Ultravioletti-LED + fosforityyppi.

1. Sininen valo – LED-siru + kelta-vihreä loisteaine, mukaan lukien moniväriset loisteainejohdannaiset ja muut tyypit.

Keltaisenvihreä loisteainekerros imee osan LED-sirun sinisestä valosta tuottaakseen fotoluminesenssia.Toinen osa LED-sirun sinisestä valosta välittyy loistekerroksen läpi ja sulautuu loisteaineen kelta-vihreään valoon tilan eri kohdissa.Punaiset, vihreät ja siniset valot sekoitetaan valkoiseksi valoksi;Tässä menetelmässä fosforin fotoluminesenssin muunnostehokkuuden, yhden ulkoisen kvanttitehokkuuden, suurin teoreettinen arvo ei ylitä 75 %;ja suurin valonpoistonopeus sirusta voi olla vain noin 70 %.Siksi teoriassa sininen tyyppinen valkoinen valo LED-valon maksimivaloteho ei ylitä 340 Lm/W.Muutaman viime vuoden aikana CREE saavutti 303Lm/W.Jos testitulokset pitävät paikkansa, sitä kannattaa juhlia.

2. Punainen, vihreä ja sininen kolmen päävärin yhdistelmäRGB LED-tyypitsisältääRGBW- LED-tyypit, jne.

R-LED (punainen) + G-LED (vihreä) + B-LED (sininen) kolme valodiodia yhdistetään yhteen, ja säteilevän valon kolme pääväriä, punainen, vihreä ja sininen, sekoitetaan suoraan avaruudessa valkoiseksi. valoa.Tehokkaan valkoisen valon tuottamiseksi tällä tavalla eriväristen LEDien, erityisesti vihreiden LEDien, on ensinnäkin oltava tehokkaita valonlähteitä.Tämä näkyy siitä tosiasiasta, että vihreä valo muodostaa noin 69 % "isoenergiavalkoisesta valosta".Tällä hetkellä sinisten ja punaisten LEDien valotehokkuus on ollut erittäin korkea, sisäisten kvanttitehokkuuksien ollessa yli 90 % ja 95 %, mutta vihreiden LEDien sisäinen kvanttitehokkuus on paljon jäljessä.Tätä GaN-pohjaisten LEDien alhaisen vihreän valon tehokkuuden ilmiötä kutsutaan "vihreän valon aukoksi".Pääsyynä on se, että vihreät LEDit eivät ole vielä löytäneet omia epitaksiaalisia materiaalejaan.Nykyisillä fosfori-arseeninitridisarjan materiaaleilla on erittäin alhainen hyötysuhde kelta-vihreällä spektrialueella.Kuitenkin käyttämällä punaisia ​​tai sinisiä epitaksiaalisia materiaaleja vihreiden LEDien valmistamiseen Pienemmissä virrantiheyksissä, koska fosforin muunnoshäviötä ei ole, vihreällä LEDillä on suurempi valotehokkuus kuin sinisellä + fosforivihreällä valolla.On raportoitu, että sen valotehokkuus saavuttaa 291Lm/W 1 mA:n virtatilassa.Droop-ilmiön aiheuttaman vihreän valon valotehokkuus kuitenkin laskee merkittävästi suuremmilla virroilla.Kun virrantiheys kasvaa, valotehokkuus laskee nopeasti.350mA virralla valoteho on 108Lm/W.1A olosuhteissa valotehokkuus laskee.66Lm/W asti.

Ryhmän III fosfideille valon säteilemisestä vihreään vyöhykkeeseen on tullut materiaalijärjestelmien perustavanlaatuinen este.AlInGaP:n koostumuksen muuttaminen niin, että se emittoi vihreää punaisen, oranssin tai keltaisen sijaan, johtaa riittämättömään kantoainerajoitukseen materiaalijärjestelmän suhteellisen alhaisen energiaraon vuoksi, mikä estää tehokkaan säteilyrekombinaation.

Sitä vastoin III-nitridien on vaikeampi saavuttaa korkea hyötysuhde, mutta vaikeudet eivät ole ylitsepääsemättömiä.Käytettäessä tätä järjestelmää ja laajentamalla valoa vihreälle valokaistalle kaksi tehokkuuden laskua aiheuttavaa tekijää ovat: ulkoisen kvanttihyötysuhteen ja sähköisen hyötysuhteen lasku.Ulkoisen kvanttihyötysuhteen lasku johtuu siitä, että vaikka vihreä kaistaväli on pienempi, vihreät LEDit käyttävät GaN:n korkeaa eteenpäin suuntautuvaa jännitettä, mikä saa tehonmuuntosuhteen laskemaan.Toinen haittapuoli on, että vihreä LED heikkenee, kun injektiovirran tiheys kasvaa ja jää kiinni roikkuvan vaikutuksen vuoksi.Droop-ilmiö esiintyy myös sinisissä LEDeissä, mutta sen vaikutus on suurempi vihreissä LEDeissä, mikä johtaa alhaisempaan perinteiseen käyttövirran hyötysuhteeseen.On kuitenkin olemassa monia spekulaatioita droop-ilmiön syistä, ei vain Auger-rekombinaatiosta – niitä ovat esimerkiksi dislokaatio, kantoaallon ylivuoto tai elektronivuoto.Jälkimmäistä tehostaa korkeajännitteinen sisäinen sähkökenttä.

Siksi tapa parantaa vihreiden LEDien valotehokkuutta: toisaalta tutkia, kuinka vähentää Droop-ilmiötä olemassa olevien epitaksiaalisten materiaalien olosuhteissa valotehokkuuden parantamiseksi;toisaalta käyttää sinisten LEDien ja vihreiden fosforien fotoluminesenssimuunnoksia vihreän valon lähettämiseen.Tällä menetelmällä voidaan saada korkeatehoinen vihreä valo, jolla voidaan teoriassa saavuttaa korkeampi valotehokkuus kuin nykyinen valkoinen valo.Se on ei-spontaani vihreä valo, jonka spektrin laajenemisesta johtuva värin puhtauden heikkeneminen on näytöille epäsuotuisa, mutta ei sovi tavallisille ihmisille.Valaistuksessa ei ole ongelmia.Tällä menetelmällä saatu vihreän valon teho voi olla suurempi kuin 340 Lm/W, mutta se ei silti ylitä arvoa 340 Lm/W valkoiseen valoon yhdistettynä.Kolmanneksi, jatka tutkimusta ja etsi omat epitaksiaaliset materiaalisi.Vain tällä tavalla on toivon pilkahdus.Kun saadaan vihreää valoa, joka on suurempi kuin 340 Lm/w, valkoinen valo yhdistettynä kolmeen pääväri-LEDiin, punaiseen, vihreään ja siniseen, voi olla suurempi kuin blue chip -tyyppisten valkoisen valon LEDien valotehokkuusraja 340 Lm/w. .W.

3. Ultravioletti LEDsiru + kolme päävärivaloa säteilevät valoa.

Edellä mainittujen kahden valkoisen LED-tyypin pääasiallinen vika on valoisuuden ja kromaattisuuden epätasainen tilajakauma.Ihmissilmä ei pysty havaitsemaan ultraviolettivaloa.Siksi sen jälkeen, kun ultraviolettivalo on poistunut sirusta, se absorboituu pakkauskerroksen kolmeen ensisijaiseen väriloisteaineeseen, ja se muunnetaan valkoiseksi valoksi fosforien fotoluminesenssin vaikutuksesta ja lähetetään sitten avaruuteen.Tämä on sen suurin etu, aivan kuten perinteisissä loistelampuissa, siinä ei ole tilan värien epätasaisuutta.Ultraviolettisirun valkoisen valon LEDin teoreettinen valotehokkuus ei kuitenkaan voi olla korkeampi kuin sinisen sirun valkoisen valon teoreettinen arvo, puhumattakaan RGB-valkoisen valon teoreettisesta arvosta.Kuitenkin vain kehittämällä erittäin tehokkaita kolmipäävärisiä loisteaineita, jotka soveltuvat ultraviolettiviritykseen, voimme saada tässä vaiheessa ultraviolettivalkoisia LEDejä, jotka ovat lähellä tai jopa tehokkaampia kuin yllä olevat kaksi valkoista LEDiä.Mitä lähempänä sinisiä ultravioletti-LEDit ovat, sitä todennäköisemmin ne ovat.Mitä suurempi se on, keski- ja lyhytaaltoiset UV-tyyppiset valkoiset LEDit eivät ole mahdollisia.