Analyse van de belangrijkste technische routes van witlicht-LED's voor verlichting

1. Blauw-LED-chip + geelgroen fosfortype inclusief meerkleurig 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 door de fosforlaag doorgelaten en versmelt met het geelgroene licht dat door de fosfor op verschillende punten in de ruimte wordt uitgezonden, en het rode, groen en blauw licht worden gemengd om wit licht te vormen;Op deze manier zal de hoogste theoretische waarde van de conversie-efficiëntie van fosforfotoluminescentie, die een van de externe kwantumefficiëntie is, niet hoger zijn dan 75%;en de hoogste lichtextractiesnelheid van de chip kan slechts ongeveer 70% bereiken, dus in theorie zal blauw wit licht de hoogste LED-lichtefficiëntie niet hoger zijn dan 340 Lm/W, en de CREE bereikte de afgelopen jaren 303 Lm/W.Als de testresultaten accuraat zijn, is het een feestje waard.

 

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 te vormen licht.Om op deze manier wit licht met een hoog rendement te produceren, moeten LED’s van verschillende kleuren, vooral groene LED’s, hoogefficiënte lichtbronnen zijn, wat blijkt uit het ‘wit licht met gelijke energie’, waarin groen licht verantwoordelijk is voor ongeveer 69%.Op dit moment is de lichtefficiëntie van blauwe en rode LED's zeer hoog, met interne kwantumefficiënties van respectievelijk meer dan 90% en 95%, maar de interne kwantumefficiëntie van groene LED's blijft ver achter.Dit fenomeen van lage groene lichtefficiëntie van GaN-gebaseerde LED's wordt de "groene lichtkloof" genoemd.De belangrijkste reden is dat groene LED's geen eigen epitaxiale materialen hebben gevonden.Bestaande materialen uit de fosfor-arseennitride-serie hebben een lage efficiëntie in het geelgroene spectrum.Rode of blauwe epitaxiale materialen worden gebruikt om groene LED's te maken.Onder de voorwaarde van een lagere stroomdichtheid, omdat er geen fosforconversieverlies is, heeft groene LED een hogere lichtefficiëntie dan blauw + groen licht van het fosfortype.Er wordt gerapporteerd dat de lichtopbrengst 291Lm/W bereikt onder de voorwaarde van 1mA stroom.De daling van de lichtefficiëntie van het groene licht, veroorzaakt door het Droop-effect bij een grotere stroomsterkte, is echter aanzienlijk.Wanneer de stroomdichtheid toeneemt, daalt de lichtefficiëntie snel.Bij een stroomsterkte van 350mA bedraagt ​​de lichtefficiëntie 108Lm/W.Onder de voorwaarde van 1A daalt de lichtefficiëntie.Tot 66Lm/W.

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

Daarom is de manier om de lichtefficiëntie van groene LED's te verbeteren: aan de ene kant bestuderen hoe het Droop-effect kan worden verminderd onder de omstandigheden van bestaande epitaxiale materialen om de lichtefficiëntie te verbeteren;op de tweede plaats gebruik je de fotoluminescentie-conversie van blauwe LED's en groene fosforen om groen licht uit te stralen.Deze methode kan groen licht met een hoge lichtefficiëntie verkrijgen, wat theoretisch een hogere lichtefficiëntie kan bereiken dan het huidige witte licht.Het hoort bij niet-spontaan groen licht.Er is geen probleem met de verlichting.Het groene lichteffect dat met deze methode wordt verkregen, kan groter zijn dan 340 Lm/W, maar zal na combinatie van wit licht nog steeds niet hoger zijn dan 340 Lm/W;ten derde, blijf onderzoeken en vind je eigen epitaxiaal materiaal. 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 met de drie primaire kleuren rood, Groene en blauwe LED's kunnen hoger zijn dan de lichtefficiëntielimiet van witte Blue Chip-LED's van 340 Lm/W.

 

3. Ultraviolette LEDchip + drie primaire kleurfosforen zenden licht uit 

Het belangrijkste inherente defect van de bovengenoemde twee soorten witte LED's is de ongelijke ruimtelijke verdeling van helderheid en kleurkwaliteit.Het ultraviolette licht is niet waarneembaar voor het menselijk oog.Daarom wordt het ultraviolette licht, nadat het de chip heeft verlaten, geabsorbeerd door de drie primaire kleurfosforen van de inkapselingslaag, omgezet in wit licht door de fotoluminescentie van de fosfor en vervolgens in de ruimte uitgezonden.Dit is het grootste voordeel: net als traditionele fluorescentielampen kent het geen ruimtelijke kleuroneffenheden.De theoretische lichtefficiëntie van de witlicht-LED van het ultraviolette chip-type kan echter niet hoger zijn dan de theoretische waarde van het witte licht van het blue chip-type, laat staan ​​de theoretische waarde van het witte licht van het RGB-type.Alleen door de ontwikkeling van drie-primaire fosforen met hoog rendement die geschikt zijn voor excitatie van ultraviolet licht, kan het echter mogelijk zijn om LED's met ultraviolet wit licht te verkrijgen die in dit stadium dicht bij of zelfs hoger zijn dan de bovengenoemde twee witlicht-LED's.Hoe dichter bij de blauwe ultraviolette licht-LED, hoe groter de witlicht-LED van het middengolf- en kortegolf-ultraviolettype is onmogelijk.


Posttijd: 24 augustus 2021