Tipus de LED blanc: Les principals vies tècniques de LED blanc per a il·luminació són: ① LED blau + tipus fòsfor;②Tipus LED RGB;③ LED ultraviolat + tipus fòsfor.

1. Llum blava: xip LED + tipus de fòsfor groc-verd incloent derivats de fòsfor multicolor i altres tipus.

La capa de fòsfor groc-verd absorbeix part de la llum blava del xip LED per produir fotoluminescència.L'altra part de la llum blava del xip LED es transmet a través de la capa de fòsfor i es fusiona amb la llum groc-verda emesa pel fòsfor en diversos punts de l'espai.Les llums vermelles, verdes i blaves es barregen per formar llum blanca;En aquest mètode, el valor teòric més alt de l'eficiència de conversió de la fotoluminescència de fòsfor, una de les eficiències quàntiques externes, no superarà el 75%;i la taxa màxima d'extracció de llum del xip només pot arribar al voltant del 70%.Per tant, teòricament, llum blanca de tipus blau L'eficiència lluminosa màxima del LED no superarà els 340 Lm/W.En els últims anys, CREE va arribar als 303Lm/W.Si els resultats de les proves són exactes, val la pena celebrar-ho.

2. Combinació de tres colors primaris vermell, verd i blauTipus de LED RGBincloureTipus de LED RGBW, etc.

R-LED (vermell) + G-LED (verd) + B-LED (blau) es combinen tres díodes emissors de llum i els tres colors primaris de llum vermella, verda i blava emesa es barregen directament a l'espai per formar blanc llum.Per tal de produir llum blanca d'alta eficiència d'aquesta manera, en primer lloc, els LED de diversos colors, especialment els LED verds, han de ser fonts de llum eficients.Això es pot veure pel fet que la llum verda representa al voltant del 69% de la "llum blanca isoenergètica".Actualment, l'eficiència lluminosa dels LED blaus i vermells ha estat molt alta, amb eficiències quàntiques internes que superen el 90% i el 95% respectivament, però l'eficiència quàntica interna dels LED verds es queda molt enrere.Aquest fenomen de baixa eficiència de llum verda dels LED basats en GaN s'anomena "gap de llum verda".El motiu principal és que els LED verds encara no han trobat els seus propis materials epitaxials.Els materials de la sèrie de nitrur d'arsènic de fòsfor existents tenen una eficiència molt baixa en el rang de l'espectre groc-verd.Tanmateix, l'ús de materials epitaxials vermells o blaus per fer LED verds, en condicions de menor densitat de corrent, perquè no hi ha pèrdua de conversió de fòsfor, el LED verd té una eficiència lluminosa més alta que la llum blava + fòsfor.S'informa que la seva eficiència lluminosa arriba als 291Lm/W en condicions actuals d'1mA.Tanmateix, l'eficiència lluminosa de la llum verda causada per l'efecte Droop disminueix significativament a corrents més grans.Quan la densitat de corrent augmenta, l'eficiència lluminosa baixa ràpidament.A 350 mA de corrent, l'eficiència lluminosa és de 108Lm/W.En condicions d'1A, l'eficiència lluminosa disminueix.fins a 66Lm/W.

Per als fosfurs del grup III, l'emissió de llum a la banda verda s'ha convertit en un obstacle fonamental per als sistemes de materials.Canviar la composició d'AlInGaP perquè emeti verd en lloc de vermell, taronja o groc resulta en un confinament insuficient del portador a causa de la bretxa d'energia relativament baixa del sistema de material, que impedeix una recombinació radiativa eficient.

En canvi, és més difícil que els nitrurs III aconsegueixin una alta eficiència, però les dificultats no són insuperables.Utilitzant aquest sistema, estenent la llum a la banda de llum verda, dos factors que provocaran una disminució de l'eficiència són: la disminució de l'eficiència quàntica externa i l'eficiència elèctrica.La disminució de l'eficiència quàntica externa prové del fet que, tot i que la bretxa de banda verda és menor, els LED verds utilitzen l'alta tensió directa de GaN, que fa que la taxa de conversió d'energia disminueixi.El segon desavantatge és que el LED verd disminueix a mesura que augmenta la densitat de corrent d'injecció i queda atrapat per l'efecte caiguda.L'efecte Droop també es produeix en els LED blaus, però el seu impacte és més gran en els LED verds, donant lloc a una menor eficiència de corrent de funcionament convencional.Tanmateix, hi ha moltes especulacions sobre les causes de l'efecte caiguda, no només la recombinació Auger, sinó que inclouen la luxació, el desbordament del portador o la fuita d'electrons.Aquest últim es veu potenciat per un camp elèctric intern d'alta tensió.

Per tant, la manera de millorar l'eficiència lumínica dels LED verds: d'una banda, estudiar com reduir l'efecte Drop en les condicions dels materials epitaxials existents per millorar l'eficiència lumínica;d'altra banda, utilitzeu la conversió de fotoluminescència de LED blaus i fòsfors verds per emetre llum verda.Aquest mètode pot obtenir llum verda d'alta eficiència, que teòricament pot aconseguir una eficiència lumínica més alta que la llum blanca actual.És una llum verda no espontània i la disminució de la puresa del color causada per la seva ampliació espectral és desfavorable per a les pantalles, però no és adequada per a la gent normal.No hi ha cap problema per a la il·luminació.L'eficàcia de la llum verda obtinguda amb aquest mètode té la possibilitat de ser superior a 340 Lm/W, però encara no superarà els 340 Lm/W després de combinar-la amb la llum blanca.En tercer lloc, continua investigant i trobant els teus propis materials epitaxials.Només d'aquesta manera, hi ha una mica d'esperança.En obtenir una llum verda superior a 340 Lm/w, la llum blanca combinada pels tres LED de color primari vermell, verd i blau pot ser superior al límit d'eficiència lluminosa de 340 Lm/w dels LED de llum blanca de tipus xip blau. .W.

3. LED ultraviolatxip + tres fòsfors de color primari emeten llum.

El principal defecte inherent dels dos tipus de LED blancs anteriors és la distribució espacial desigual de la lluminositat i la cromaticitat.L'ull humà no pot percebre la llum ultraviolada.Per tant, després que la llum ultraviolada surti del xip, és absorbida pels tres fòsfors de color primari de la capa d'embalatge i es converteix en llum blanca per la fotoluminescència dels fòsfors, i després s'emet a l'espai.Aquest és el seu major avantatge, igual que les làmpades fluorescents tradicionals, no té desigualtat de color espacial.Tanmateix, l'eficiència teòrica de la llum blanca del xip ultraviolat LED no pot ser superior al valor teòric de la llum blanca del xip blau, i molt menys que el valor teòric de la llum blanca RGB.Tanmateix, només mitjançant el desenvolupament de fòsfors de tres colors primaris d'alta eficiència adequats per a l'excitació ultraviolada podem obtenir LED blancs ultraviolats propers o fins i tot més eficients que els dos LED blancs anteriors en aquesta etapa.Com més a prop estiguin els LED ultraviolats blaus, més probabilitats són.Com més gran sigui, els LED blancs de tipus UV d'ona mitjana i d'ona curta no són possibles.