1. Синій світлодіодний чіп + жовто-зелений люмінофор, включаючи похідну поліхромного люмінофору

Жовто-зелений шар люмінофора поглинає синє світло деякихСвітлодіодні чіпидля створення фотолюмінесценції, і синє світло від світлодіодних чіпів виходить із шару люмінофора та зближується з жовто-зеленим світлом, випромінюваним люмінофором у різних точках простору, а червоно-зелене синє світло змішується з утворенням білого світла; Таким чином, максимальне теоретичне значення ефективності перетворення фотолюмінесценції люмінофора, однієї із зовнішніх квантових ефективностей, не перевищуватиме 75%; Найвищий рівень вилучення світла з чіпа може досягати лише близько 70%. Таким чином, теоретично максимальна світлова віддача синього світла білого світлодіода не перевищить 340 Лм/Вт, а CREE досягне 303 Лм/Вт кілька років тому. Якщо результати тесту точні, це варто відсвяткувати.

2. Червоний зелений синій комбінація трьох основних кольорів RGB світлодіодного типу, включаючи світлодіодний тип RGB W тощо

Трійкасвітловипромінюючийдіоди R-LED (червоний)+G-LED (зелений)+B-LED (синій) поєднуються, щоб утворити біле світло шляхом прямого змішування червоного, зеленого та синього світла, що випромінюється в просторі. Щоб генерувати високоефективне біле світло таким чином, перш за все, усі кольорові світлодіоди, особливо зелені світлодіоди, повинні бути ефективними джерелами світла, на які припадає приблизно 69% «білого світла рівної енергії». В даний час світлова ефективність синього і червоного світлодіодів дуже висока, внутрішня квантова ефективність перевищує 90% і 95% відповідно, але внутрішня квантова ефективність зеленого світлодіода значно відстає. Це явище низької ефективності зеленого світла світлодіодів на основі GaN називається «проміжком зеленого світла». Основна причина полягає в тому, що зелений світлодіод ще не знайшов власного епітаксійного матеріалу. Ефективність існуючих матеріалів серії нітридів миш’яку фосфору дуже низька в жовто-зеленому хроматографічному діапазоні. Однак зелений світлодіод виготовляється з епітаксіальних матеріалів червоного або синього світла. За умови низької щільності струму, оскільки немає втрат на перетворення люмінофора, зелений світлодіод має вищу світлову ефективність, ніж синє світло + люмінофорне зелене світло. Повідомляється, що його світлова віддача досягає 291 лм/Вт при силі струму 1 мА. Однак під високим струмом світлова ефективність зеленого світла, спричинена ефектом Друпа, значно зменшується. Коли щільність струму збільшується, світлова віддача швидко падає. При струмі 350 мА світлова ефективність становить 108 лм/Вт, а за умови 1 А світлова ефективність зменшується до 66 лм/Вт.

Для фосфідів III групи випромінювання світла в зелену смугу стало основною перешкодою матеріальної системи. Зміна складу AlInGaP таким чином, щоб він випромінював зелене світло замість червоного, помаранчевого або жовтого, спричиняючи недостатнє обмеження носіїв через відносно низьку енергетичну щілину матеріальної системи, що перешкоджає ефективній рекомбінації випромінювання.

Навпаки, для нітридів групи III важче досягти високої ефективності, але труднощі не є непереборними. Коли за допомогою цієї системи світло поширюється на смугу зеленого світла, ефективність знижується двома факторами: зовнішня квантова ефективність і електрична ефективність. Зменшення зовнішньої квантової ефективності відбувається через те, що хоча ширина забороненої зони зеленого кольору менша, зелений світлодіод використовує високу пряму напругу GaN, що знижує швидкість перетворення потужності. Другий недолік - зелений колірLED зменшуєтьсязі збільшенням густини інжекційного струму і затримується ефектом падіння. Ефект спаду також з’являється на синьому світлодіоді, але він більш серйозний на зеленому світлодіоді, що призводить до нижчої ефективності звичайного робочого струму. Однак існує багато причин для ефекту падіння, не тільки рекомбінація Оже, але також дислокація, переповнення носія або електронний витік. Останнє посилюється внутрішнім електричним полем високої напруги.

Таким чином, шляхи покращення світлової ефективності зеленого світлодіода: з одного боку, вивчення того, як зменшити ефект Droop для покращення світлової ефективності за умов існуючих епітаксійних матеріалів; З іншого боку, синій світлодіод і зелений люмінофор використовуються для перетворення фотолюмінесценції на випромінювання зеленого світла. Цей метод може отримати зелене світло з високою світловою ефективністю, яке теоретично може досягти вищої світлової ефективності, ніж поточне біле світло. Він відноситься до неспонтанного зеленого світла. Зниження чистоти кольору, викликане його спектральним розширенням, несприятливо для дисплея, але це не проблема для звичайного освітлення. Можна отримати ефективність зеленого світла більше 340 Лм/Вт, однак сумарне біле світло не перевищить 340 Лм/Вт; По-третє, продовжуйте дослідження та знаходьте власні епітаксіальні матеріали. Лише в цьому випадку може з’явитися проблиск надії на те, що після отримання більшої кількості зеленого світла, ніж 340 Лм/Вт, біле світло, поєднане трьома світлодіодами основного кольору червоного, зеленого та синього, може бути вищим за межу світлової ефективності синього чіпа. білий світлодіод 340 Лм/Вт.

3. Ультрафіолетовий світлодіодний чіп + триколірний люмінофор

Основним властивим недоліком вищевказаних двох типів білих світлодіодів є нерівномірність просторового розподілу яскравості та кольоровості. Ультрафіолетове світло невидиме для людського ока. Тому ультрафіолетове світло, що випромінюється чіпом, поглинається триколірним люмінофором пакувального шару, а потім перетворюється з фотолюмінесценції люмінофора на біле світло та випромінюється в космос. Це його найбільша перевага, як і традиційна люмінесцентна лампа, вона не має неоднорідного просторового кольору. Однак теоретична світлова ефективність ультрафіолетового білого світлодіода типу чіпа не може бути вищою за теоретичне значення білого світла типу синього чіпа, не кажучи вже про теоретичне значення білого світла типу RGB. Однак лише шляхом розробки ефективних триколірних люмінофорів, придатних для збудження ультрафіолетового світла, можна отримати ультрафіолетовий білий світлодіод із подібною або навіть вищою світловою ефективністю, ніж два білі світлодіоди, згадані вище, на цьому етапі. Чим ближче ультрафіолетовий світлодіод до синього світла, тим більша ймовірність, що білий світлодіод із середньохвильовими та короткохвильовими ультрафіолетовими лініями буде неможливим.