Tipos de LED blancos: Las principales rutas técnicas del LED blanco para iluminación son: ① LED azul + tipo fósforo;②Tipo de LED RGB;③ LED ultravioleta + tipo fósforo.

1. Luz azul: chip LED + tipo fósforo amarillo-verde, incluidos derivados de fósforo multicolor y otros tipos.

La capa de fósforo de color amarillo verdoso absorbe parte de la luz azul del chip LED para producir fotoluminiscencia.La otra parte de la luz azul del chip LED se transmite a través de la capa de fósforo y se fusiona con la luz amarillo verdosa emitida por el fósforo en varios puntos del espacio.Las luces roja, verde y azul se mezclan para formar luz blanca;En este método, el valor teórico más alto de la eficiencia de conversión de fotoluminiscencia de fósforo, una de las eficiencias cuánticas externas, no excederá el 75%;y la tasa máxima de extracción de luz del chip solo puede alcanzar alrededor del 70%.Por tanto, teóricamente, la luz blanca de tipo azul la eficiencia luminosa máxima del LED no superará los 340 Lm/W.En los últimos años, CREE alcanzó los 303Lm/W.Si los resultados de las pruebas son precisos, vale la pena celebrarlo.

2. Combinación de tres colores primarios rojo, verde y azul.Tipos de LED RGBincluirRGBW-Tipos de LED, etc.

R-LED (rojo) + G-LED (verde) + B-LED (azul) Se combinan tres diodos emisores de luz y los tres colores primarios de luz roja, verde y azul emitida se mezclan directamente en el espacio para formar blanco. luz.Para producir luz blanca de alta eficiencia de esta manera, en primer lugar, los LED de varios colores, especialmente los LED verdes, deben ser fuentes de luz eficientes.Esto se puede ver en el hecho de que la luz verde representa aproximadamente el 69% de la “luz blanca isoenergética”.En la actualidad, la eficiencia luminosa de los LED azules y rojos ha sido muy alta, con eficiencias cuánticas internas superiores al 90% y el 95% respectivamente, pero la eficiencia cuántica interna de los LED verdes está muy por detrás.Este fenómeno de baja eficiencia de la luz verde de los LED basados ​​en GaN se denomina "brecha de luz verde".La razón principal es que los LED verdes aún no han encontrado sus propios materiales epitaxiales.Los materiales existentes de la serie de nitruro de fósforo y arsénico tienen una eficiencia muy baja en el rango del espectro amarillo-verde.Sin embargo, el uso de materiales epitaxiales rojos o azules para fabricar LED verdes. En condiciones de menor densidad de corriente, debido a que no hay pérdida de conversión de fósforo, el LED verde tiene una mayor eficiencia luminosa que la luz azul + verde fósforo.Se informa que su eficiencia luminosa alcanza 291Lm/W en condiciones de corriente de 1mA.Sin embargo, la eficiencia luminosa de la luz verde causada por el efecto Droop disminuye significativamente con corrientes mayores.Cuando aumenta la densidad de corriente, la eficiencia luminosa cae rápidamente.Con una corriente de 350 mA, la eficiencia luminosa es de 108 lm/W.En condiciones de 1A, la eficiencia luminosa disminuye.a 66Lm/W.

Para los fosfuros del Grupo III, la emisión de luz en la banda verde se ha convertido en un obstáculo fundamental para los sistemas materiales.Cambiar la composición de AlInGaP para que emita verde en lugar de rojo, naranja o amarillo da como resultado un confinamiento insuficiente del portador debido a la brecha de energía relativamente baja del sistema material, lo que impide una recombinación radiativa eficiente.

Por el contrario, a los nitruros III les resulta más difícil lograr una alta eficiencia, pero las dificultades no son insuperables.Usando este sistema, extendiendo la luz a la banda de luz verde, dos factores que provocarán una disminución de la eficiencia son: la disminución de la eficiencia cuántica externa y la eficiencia eléctrica.La disminución de la eficiencia cuántica externa se debe al hecho de que, aunque la banda prohibida verde es menor, los LED verdes utilizan el alto voltaje directo de GaN, lo que hace que la tasa de conversión de energía disminuya.La segunda desventaja es que el LED verde disminuye a medida que aumenta la densidad de corriente de inyección y queda atrapado por el efecto de caída.El efecto Droop también ocurre en los LED azules, pero su impacto es mayor en los LED verdes, lo que resulta en una menor eficiencia de la corriente operativa convencional.Sin embargo, hay muchas especulaciones sobre las causas del efecto de caída, no sólo la recombinación Auger: incluyen dislocación, desbordamiento de portadores o fuga de electrones.Este último se ve reforzado por un campo eléctrico interno de alto voltaje.

Por tanto, la forma de mejorar la eficiencia luminosa de los LED verdes: por un lado, estudiar cómo reducir el efecto Droop en las condiciones de los materiales epitaxiales existentes para mejorar la eficiencia luminosa;por otro lado, utilice la conversión de fotoluminiscencia de LED azules y fósforos verdes para emitir luz verde.Este método puede obtener luz verde de alta eficiencia, que en teoría puede lograr una mayor eficiencia lumínica que la luz blanca actual.Es una luz verde no espontánea y la disminución de la pureza del color provocada por su ampliación espectral es desfavorable para las pantallas, pero no es adecuada para la gente común.No hay ningún problema para la iluminación.La eficacia de la luz verde obtenida mediante este método tiene la posibilidad de ser superior a 340 Lm/W, pero aún así no superará los 340 Lm/W después de combinarla con luz blanca.En tercer lugar, continúe investigando y encuentre sus propios materiales epitaxiales.Sólo así surge un rayo de esperanza.Al obtener una luz verde superior a 340 Lm/w, la luz blanca combinada por los tres LED de colores primarios rojo, verde y azul puede ser superior al límite de eficiencia luminosa de 340 Lm/w de los LED de luz blanca tipo chip azul. .w.

3. LED ultravioletachip + tres fósforos de colores primarios emiten luz.

El principal defecto inherente de los dos tipos de LED blancos anteriores es la distribución espacial desigual de la luminosidad y la cromaticidad.El ojo humano no puede percibir la luz ultravioleta.Por lo tanto, después de que la luz ultravioleta sale del chip, es absorbida por los tres fósforos de colores primarios en la capa de empaque, y la fotoluminiscencia de los fósforos la convierte en luz blanca y luego la emite al espacio.Esta es su mayor ventaja, al igual que las lámparas fluorescentes tradicionales, no tiene desigualdades espaciales de color.Sin embargo, la eficiencia luminosa teórica del LED de luz blanca con chip ultravioleta no puede ser mayor que el valor teórico de la luz blanca con chip azul, y mucho menos el valor teórico de la luz blanca RGB.Sin embargo, sólo mediante el desarrollo de fósforos de tres colores primarios de alta eficiencia adecuados para la excitación ultravioleta podemos obtener LED blancos ultravioleta que sean cercanos o incluso más eficientes que los dos LED blancos anteriores en esta etapa.Cuanto más cerca estén los LED ultravioleta azules, más probable será que se produzcan.Cuanto más grande es, no son posibles los LED blancos de tipo UV de onda media y onda corta.