Ак LED түрлөрү: жарыктандыруу үчүн ак LED негизги техникалык жолдору болуп саналат: ① Көк LED + phosphor түрү;②RGB LED түрү;③ Ultraviolet LED + phosphor түрү.

1. Көк жарык – LED чип + сары-жашыл phosphor түрү, анын ичинде көп түстүү phosphor туундулары жана башка түрлөрү.

Сары-жашыл фосфор катмары фотолюминесценцияны пайда кылуу үчүн LED чипиндеги көк жарыктын бир бөлүгүн сиңирип алат.LED чипинен чыккан көк жарыктын башка бөлүгү фосфор катмары аркылуу өтүп, мейкиндиктин ар кандай чекиттеринде фосфор чыгарган сары-жашыл жарык менен биригет.Кызыл, жашыл жана көк жарыктар аралашып, ак жарыкты пайда кылат;Бул ыкмада сырткы кванттык эффективдүүлүктүн бири болгон фосфордун фотолюминесценциясынын эффективдүүлүгүнүн эң жогорку теориялык мааниси 75%тен ашпайт;жана чиптен максималдуу жарык алуу ылдамдыгы болжол менен 70% га гана жетиши мүмкүн.Ошондуктан, теориялык жактан алганда, көк түстөгү ак жарык максималдуу LED жарык натыйжалуулугу 340 Lm / W ашпайт.Акыркы бир нече жылда, CREE 303Lm / W жетти.Эгер тесттин жыйынтыгы так болсо, аны майрамдоо керек.

2. Кызыл, жашыл жана көк үч негизги түстөрдүн айкалышыRGB LED түрлөрүкамтыйтRGBW - LED түрлөрү, жана башкалар.

R-LED (кызыл) + G-LED (жашыл) + B-LED (көк) үч жарык берүүчү диод бириктирилип, кызыл, жашыл жана көк жарыктын үч негизги түсү мейкиндикте түз аралашып, ак түстү пайда кылат. жарык.Мындай жол менен жогорку эффективдүү ак жарыкты өндүрүү үчүн биринчи кезекте ар кандай түстөгү светодиоддор, өзгөчө жашыл диоддор эффективдүү жарык булактары болушу керек.Бул жашыл жарык "изоэнергиялык ак жарыктын" болжол менен 69% ын түзөөрүнөн көрүүгө болот.Учурда көк жана кызыл диоддордун жаркыраган эффективдүүлүгү абдан жогору болуп, ички кванттык эффективдүүлүк тиешелүүлүгүнө жараша 90% жана 95% ашты, бирок жашыл диоддордун ички кванттык эффективдүүлүгү бир топ артта калууда.GaN негизиндеги диоддордун жашыл жарыктын төмөн эффективдүүлүгүнүн бул көрүнүшү "жашыл жарык боштугу" деп аталат.Негизги себеби жашыл светодиоддор али өзүнүн эпитаксиалдык материалдарын таба элек.Учурдагы фосфор мышьяк нитриди сериясынын материалдары сары-жашыл спектр диапазонунда өтө төмөн эффективдүүлүккө ээ.Бирок, жашыл диоддорду жасоо үчүн кызыл же көк эпитаксиалдык материалдарды колдонуу токтун тыгыздыгы төмөн шарттарда, фосфордун конверсиясынын жоготуусу болбогондуктан, жашыл LED көк + phosphor жашыл жарыкка караганда көбүрөөк жарык берүүчү эффективдүүлүккө ээ.Бул анын жарык натыйжалуулугу 1mA учурдагы шартта 291Lm / W жетет деп билдирди.Бирок, Droop эффектиси менен шартталган жашыл жарыктын жаркыраган эффективдүүлүгү чоң агымдарда бир топ төмөндөйт.Учурдагы тыгыздык өскөндө, жарык натыйжалуулугу тез төмөндөйт.350mA агымында, жарык натыйжалуулугу 108Lm / W болуп саналат.1А шартында жарыктын эффективдүүлүгү төмөндөйт.66Lm/W чейин.

III группадагы фосфиддер үчүн жашыл тилкеге ​​жарык чыгаруу материалдык системалар үчүн негизги тоскоолдук болуп калды.AlInGaP курамын ал кызыл, кызгылт сары же сары эмес, жашыл бөлүп чыгаргыдай кылып өзгөртүү, эффективдүү радиациялык рекомбинацияны жокко чыгарган материалдык системанын салыштырмалуу аз энергетикалык боштугунан улам алып жүрүүчүнүн жетишсиздигине алып келет.

Ал эми III-нитриддердин жогорку эффективдуулугуне жетишуу кыйыныраак, бирок кыйынчылык-тар жецип чыгууга болбойт.Бул системаны колдонуу менен, жарыкты жашыл жарык тилкесинде кеңейтүү, эффективдүүлүктү төмөндөтүүчү эки фактор болуп саналат: тышкы кванттык эффективдүүлүктүн төмөндөшү жана электр эффективдүүлүгү.Тышкы кванттык эффективдүүлүктүн төмөндөшү жашыл диапазондун ажырымы азыраак болсо да, жашыл диоддор GaNдин жогорку алдыга чыңалуусун колдонушунан келип чыгат, бул кубаттуулукту конвертациялоо ылдамдыгын төмөндөтөт.Экинчи жетишпеген жагы - жашыл диоддун инжектордук токтун тыгыздыгы жогорулаган сайын азаят жана ылдыйлоо эффекти менен кармалып калат.Droop эффектиси көк диоддордо да пайда болот, бирок анын таасири жашыл диоддордо көбүрөөк болот, натыйжада кадимки иштөө токунун эффективдүүлүгү төмөндөйт.Бирок, бир гана Auger рекомбинациясынын эмес, ылдыйлоо эффектинин себептери жөнүндө көптөгөн божомолдор бар - алар дислокацияны, ташуучунун толуп кетишин же электрондун агып кетишин камтыйт.Акыркысы жогорку чыңалуудагы ички электр талаасы менен күчөтүлгөн.

Ошондуктан, жашыл LED жарык натыйжалуулугун жогорулатуу жолу: бир жагынан, жарык натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн учурдагы epitaxial материалдардын шарттарында Droop таасирин азайтуу үчүн кантип изилдөө;экинчи жагынан, жашыл жарык чыгаруу үчүн көк LED жана жашыл phosphors photoluminescence кайра колдонуу.Бул ыкма теориялык жактан азыркы ак жарыкка караганда жогорку жарык эффективдүүлүгүнө жетише турган жогорку эффективдүү жашыл жарыкты ала алат.Бул стихиялуу эмес жашыл жарык жана анын спектрдик кеңейишинен улам түс тазалыгынын төмөндөшү дисплейлер үчүн жагымсыз, бирок карапайым адамдарга ылайыктуу эмес.Жарык жагынан эч кандай көйгөй жок.Бул ыкма менен алынган жашыл жарыктын эффективдүүлүгү 340 Lm/W жогору болуу мүмкүнчүлүгүнө ээ, бирок ал ак жарык менен айкалышкандан кийин дагы 340 Lm/W ашпайт.Үчүнчүдөн, изилдөөнү улантыңыз жана өзүңүздүн эпитаксиалдык материалдарыңызды табыңыз.Ушундай жол менен гана үмүттүн шооласы пайда болот.340 Lm/w жогору жашыл жарыкты алуу менен, ак жарык үч негизги түстүү кызыл, жашыл жана көк LED менен бириккен көк чип тибиндеги ак жарык диоддорунун 340 Lm/w жарык натыйжалуулугунун чегинен жогору болушу мүмкүн. .В.

3. Ultraviolet LEDчип + үч негизги түстүү phosphors жарык чыгарат.

Ак светодиоддордун жогорудагы эки түрүнө мүнөздүү болгон негизги кемчилик - жарыктын жана түстүүлүктүн мейкиндикте бирдей эмес бөлүштүрүлүшү.Ультрафиолет нурун адамдын көзү кабылдай албайт.Ошондуктан, ультрафиолет нуру чиптен чыккандан кийин, ал таңгак катмарындагы үч негизги түстүү phosphors тарабынан сиңет жана phosphors фотолюминесценция менен ак жарыкка айланат, андан кийин космоско чыгарылат.Бул анын эң чоң артыкчылыгы, салттуу флуоресценттик лампалар сыяктуу эле, мейкиндик түсүнүн тегиз эместиги жок.Бирок, ультракызгылт көк чип ак жарык LED теориялык жарык натыйжалуулугу RGB ак жарык теориялык мааниси мындай турсун, көк чип ак жарыктын теориялык маанисинен жогору болушу мүмкүн эмес.Бирок, ультракызгылт көк дүүлүктүрүү үчүн жарактуу жогорку эффективдүү үч негизги түстүү люминофорлорду иштеп чыгуу аркылуу гана биз бул этапта жогорудагы эки ак диодго жакын же андан да эффективдүү болгон ультрафиолет ак диоддорду ала алабыз.Көк ультра кызгылт көк светодиоддор канчалык жакын болсо, ошончолук ыктымал.Ал канчалык чоң болсо, орто толкундуу жана кыска толкундуу UV түрүндөгү ак диоддор мүмкүн эмес.