Analyse van de belangrijkste technische routes van witte LED-verlichting

1. Blauwe LED-chip + geelgroene fosfortype inclusief meerkleurige fosforderivaattype

 De geelgroene fosforlaag absorbeert een deel van deblauw lichtvan de LED-chip om fotoluminescentie te produceren, en het andere deel van het blauwe licht van de LED-chip wordt doorgelaten uit de fosforlaag en versmelt met het geelgroene licht dat door de fosfor wordt uitgezonden op verschillende punten in de ruimte, en het rode, groene en blauwe licht wordt gemengd om wit licht te vormen; Op deze manier zal de hoogste theoretische waarde van de conversie-efficiëntie van fosforfotoluminescentie, wat een van de externe kwantumrendementen is, niet hoger zijn dan 75%; en de hoogste lichtonttrekkingsgraad van de chip kan slechts ongeveer 70% bereiken, dus in theorie zal blauwwit licht De hoogste LED-lichtopbrengst zal niet hoger zijn dan 340 Lm/W, en de CREE bereikte 303 Lm/W in de afgelopen jaren. Als de testresultaten nauwkeurig zijn, is het de moeite waard om te vieren.

 

2. De combinatie van rood, groen en blauwRGB-LEDtype omvat RGBW-LED-type, enz.

 De drie lichtgevende diodes van R-LED (rood) + G-LED (groen) + B-LED (blauw) worden gecombineerd, en de drie primaire kleuren rood, groen en blauw worden direct in de ruimte gemengd om wit licht te vormen. Om op deze manier hoogrenderend wit licht te produceren, moeten leds van verschillende kleuren, met name groene leds, allereerst lichtbronnen met een hoog rendement zijn. Dit is te zien aan het "gelijke energie witte licht", waarvan groen licht ongeveer 69% uitmaakt. Momenteel is de lichtopbrengst van blauwe en rode leds zeer hoog, met interne kwantumrendementen van respectievelijk meer dan 90% en 95%, maar de interne kwantumrendement van groene leds loopt ver achter. Dit fenomeen van lage groene lichtopbrengst van GaN-gebaseerde leds wordt de "groene lichtkloof" genoemd. De belangrijkste reden hiervoor is dat groene leds nog geen eigen epitaxiale materialen hebben gevonden. Bestaande materialen uit de fosfor-arseen-nitride-serie hebben een lage efficiëntie in het geelgroene spectrum. Rode of blauwe epitaxiale materialen worden gebruikt om groene leds te maken. Bij een lagere stroomdichtheid, omdat er geen verlies is in fosforconversie, hebben groene leds een hogere lichtopbrengst dan blauw + fosfor groen licht. De lichtopbrengst bereikt naar verluidt 291 lm/W bij een stroomsterkte van 1 mA. De daling van de lichtopbrengst van groen licht, veroorzaakt door het Droop-effect, is echter aanzienlijk bij een hogere stroomsterkte. Wanneer de stroomdichtheid toeneemt, neemt de lichtopbrengst snel af. Bij een stroomsterkte van 350 mA bedraagt ​​de lichtopbrengst 108 lm/W. Bij een stroomsterkte van 1 A daalt de lichtopbrengst tot 66 lm/W.

Voor III-fosfines is de emissie van licht naar de groene band een fundamenteel obstakel geworden voor het materiaalsysteem. Het veranderen van de samenstelling van AlInGaP om het groen licht te laten uitzenden in plaats van rood, oranje of geel, wat leidt tot onvoldoende ladingslimiet, is te wijten aan de relatief lage energiekloof van het materiaalsysteem, waardoor effectieve stralingsrecombinatie onmogelijk is.

De manier om de lichtopbrengst van groene leds te verbeteren, is daarom: enerzijds bestuderen hoe het Droop-effect kan worden verminderd onder de omstandigheden van bestaande epitaxiale materialen om de lichtopbrengst te verbeteren; anderzijds de fotoluminescentieconversie van blauwe leds en groene fosfor gebruiken om groen licht uit te stralen. Deze methode kan groen licht met een hoge lichtopbrengst verkrijgen, wat theoretisch een hogere lichtopbrengst kan bereiken dan het huidige witte licht. Het behoort tot de categorie niet-spontaan groen licht. Er is geen probleem met de verlichting. Het met deze methode verkregen groene lichteffect kan groter zijn dan 340 lm/W, maar zal na het combineren van wit licht nog steeds niet hoger zijn dan 340 lm/W. Ten derde, ga door met onderzoek en vind je eigen epitaxiale materiaal, alleen Op deze manier is er een sprankje hoop dat na het verkrijgen van groen licht dat veel hoger is dan 340 Lm/W, het witte licht gecombineerd door de drie primaire kleuren rode, groene en blauwe LED's hoger kan zijn dan de lichtrendementlimiet van blauwe witte LED's van 340 Lm/W.

 

3. Ultraviolette LEDchip + drie primaire kleurenfosforen zenden licht uit 

Het belangrijkste inherente defect van de bovengenoemde twee typen witte leds is de ongelijkmatige ruimtelijke verdeling van lichtsterkte en kleurkwaliteit. Het ultraviolette licht is niet waarneembaar voor het menselijk oog. Daarom wordt het ultraviolette licht, nadat het de chip verlaat, geabsorbeerd door de drie primaire fosforkleuren van de encapsulatielaag, omgezet in wit licht door de fotoluminescentie van de fosfor en vervolgens de ruimte in uitgezonden. Dit is het grootste voordeel: net als bij traditionele fluorescentielampen is er geen ruimtelijke kleurongelijkheid. De theoretische lichtopbrengst van de ultraviolette witte led van het chiptype kan echter niet hoger zijn dan de theoretische waarde van het blauwe witte licht van het chiptype, laat staan ​​de theoretische waarde van het RGB-type witte licht. Echter, alleen door de ontwikkeling van hoogefficiënte drie-primaire fosforen die geschikt zijn voor excitatie van ultraviolet licht, is het in dit stadium mogelijk om ultraviolette witte leds te verkrijgen die dicht bij of zelfs hoger zijn dan de bovengenoemde twee witte leds. Hoe dichter bij de blauwe ultraviolette LED, hoe groter de mogelijkheid. Hoe groter de witte LED van het middengolf- en kortegolf-ultraviolettype, hoe onmogelijker het is.


Plaatsingstijd: 24-08-2021