Análisis de las principales vías técnicas de los LED de luz blanca para iluminación.

1. Chip LED azul + tipo fósforo amarillo-verde, incluido el tipo derivado de fósforo multicolor

 La capa de fósforo de color amarillo verdoso absorbe parte delluz azuldel chip LED para producir fotoluminiscencia, y la otra parte de la luz azul del chip LED se transmite fuera de la capa de fósforo y se fusiona con la luz amarilla-verde emitida por el fósforo en varios puntos del espacio, y la luz roja, la luz verde y azul se mezcla para formar luz blanca;De esta manera, el valor teórico más alto de la eficiencia de conversión de fotoluminiscencia de fósforo, que es una de las eficiencias cuánticas externas, no excederá el 75%;y la tasa de extracción de luz más alta del chip solo puede alcanzar alrededor del 70%, por lo que, en teoría, la luz blanca azul La eficiencia luminosa LED más alta no excederá los 340 Lm/W, y el CREE alcanzó los 303 Lm/W en los últimos años.Si los resultados de las pruebas son precisos, vale la pena celebrarlo.

 

2. La combinación de rojo, verde y azul.LED RGBEl tipo incluye el tipo RGBW-LED, etc.

 Los tres diodos emisores de luz R-LED (rojo) + G-LED (verde) + B-LED (azul) se combinan y los tres colores primarios rojo, verde y azul 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 de alta eficiencia, lo que se puede ver en la "luz blanca de igual energía", en la que la luz verde representa alrededor del 69%.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 no han encontrado sus propios materiales epitaxiales.Los materiales existentes de la serie de nitruro de arsénico y fósforo tienen una baja eficiencia en el espectro amarillo-verde.Se utilizan materiales epitaxiales rojos o azules para fabricar LED verdes.Bajo la condición 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 tipo fósforo.Se informa que su eficiencia luminosa alcanza 291Lm/W bajo la condición de corriente de 1mA.Sin embargo, la caída en la eficiencia lumínica de la luz verde causada por el efecto Droop bajo una corriente mayor es significativa.Cuando aumenta la densidad de corriente, la eficiencia de la luz cae rápidamente.Con una corriente de 350 mA, la eficiencia luminosa es de 108 lm/W.Bajo la condición de 1A, la eficiencia de la luz disminuye.Hasta 66Lm/W.

Para las fosfinas III, la emisión de luz a la banda verde se ha convertido en un obstáculo fundamental para el sistema material.Cambiar la composición de AlInGaP para que emita luz verde en lugar de roja, naranja o amarilla, lo que provoca una limitación insuficiente de los portadores, se debe a la brecha de energía relativamente baja del sistema material, que excluye una recombinación efectiva de la radiación.

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;en el segundo, utilice la conversión de fotoluminiscencia de LED azules y fósforos verdes para emitir luz verde.Este método puede obtener luz verde de alta eficiencia luminosa, que teóricamente puede lograr una mayor eficiencia luminosa que la luz blanca actual.Pertenece a la luz verde no espontánea.No hay ningún problema con la iluminación.El efecto de luz verde obtenido mediante este método puede ser superior a 340 Lm/W, pero aún así no superará los 340 Lm/W después de combinar luz blanca;tercero, continúa investigando y encuentra tu propio material epitaxial, solo que de esta manera, hay un rayo de esperanza de que después de obtener una luz verde muy superior a 340 Lm/w, la luz blanca combinada con los tres colores primarios, el rojo, Los LED verdes y azules pueden ser superiores al límite de eficiencia luminosa de los LED blancos de chip azul de 340 Lm/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.La luz ultravioleta no es perceptible por el ojo humano.Por lo tanto, después de que la luz ultravioleta sale del chip, es absorbida por los tres fósforos de colores primarios de la capa de encapsulación, convertida en luz blanca por la fotoluminiscencia del fósforo y luego emitida al espacio.Ésta es su mayor ventaja, al igual que las lámparas fluorescentes tradicionales, no tiene desigualdades de color espaciales.Sin embargo, la eficiencia luminosa teórica del LED de luz blanca tipo chip ultravioleta no puede ser mayor que el valor teórico de la luz blanca tipo chip azul, y mucho menos el valor teórico de la luz blanca tipo RGB.Sin embargo, sólo mediante el desarrollo de fósforos triprimarios de alta eficiencia adecuados para la excitación de luz ultravioleta puede ser posible obtener LED de luz blanca ultravioleta que sean cercanos o incluso superiores a los dos LED de luz blanca anteriores en esta etapa.Cuanto más cerca del LED de luz ultravioleta azul, la posibilidad de que sea más grande el LED de luz blanca de tipo ultravioleta de onda media y onda corta es imposible.


Hora de publicación: 24 de agosto de 2021