Beyaz LED türleri: Aydınlatma için beyaz LED'in ana teknik yolları şunlardır: ① Mavi LED + fosfor tipi;②RGB LED tipi;③ Ultraviyole LED + fosfor tipi.

1. Mavi ışık – LED çipi + çok renkli fosfor türevleri ve diğer türleri içeren sarı-yeşil fosfor türü.

Sarı-yeşil fosfor tabakası, fotolüminesans üretmek için LED çipinden gelen mavi ışığın bir kısmını emer.LED çipinden gelen mavi ışığın diğer kısmı fosfor tabakasından geçerek uzayın çeşitli noktalarında fosforun yaydığı sarı-yeşil ışıkla birleşiyor.Kırmızı, yeşil ve mavi ışıklar karıştırılarak beyaz ışık oluşturulur;Bu yöntemde dış kuantum verimlerinden biri olan fosfor fotolüminesans dönüşüm verimliliğinin en yüksek teorik değeri %75'i geçmeyecek;ve çipten maksimum ışık çıkarma oranı yalnızca yaklaşık %70'e ulaşabiliyor.Bu nedenle teorik olarak mavi tip beyaz ışığın maksimum LED ışık verimliliği 340 Lm/W'ı geçmeyecektir.Geçtiğimiz birkaç yılda CREE 303 Lm/W'a ulaştı.Test sonuçları doğruysa kutlamaya değer.

2. Kırmızı, yeşil ve mavi üç ana renk kombinasyonuRGB LED türlerikatmakRGBW-LED türleri, vesaire.

R-LED (kırmızı) + G-LED (yeşil) + B-LED (mavi) üç ışık yayan diyot bir araya getirilir ve yayılan kırmızı, yeşil ve mavi ışığın üç ana rengi, beyazı oluşturmak için doğrudan uzayda karıştırılır ışık.Bu şekilde yüksek verimli beyaz ışık üretebilmek için öncelikle yeşil LED'ler başta olmak üzere çeşitli renkteki LED'lerin verimli ışık kaynakları olması gerekir.Bu, yeşil ışığın “izoenerjili beyaz ışığın” yaklaşık %69'unu oluşturmasından da anlaşılmaktadır.Şu anda, mavi ve kırmızı LED'lerin ışık verimliliği çok yüksek olup dahili kuantum verimlilikleri sırasıyla %90 ve %95'i aşmaktadır, ancak yeşil LED'lerin dahili kuantum verimliliği çok geride kalmaktadır.GaN tabanlı LED'lerin bu düşük yeşil ışık verimliliği olgusuna "yeşil ışık boşluğu" adı verilir.Bunun temel nedeni ise yeşil LED'lerin henüz kendi epitaksiyel malzemelerini bulamamış olmalarıdır.Mevcut fosfor arsenik nitrür serisi malzemeler sarı-yeşil spektrum aralığında çok düşük verime sahiptir.Bununla birlikte, yeşil LED'ler yapmak için kırmızı veya mavi epitaksiyel malzemelerin kullanılması, daha düşük akım yoğunluğu koşullarında, fosfor dönüşüm kaybı olmadığından, yeşil LED, mavi + fosfor yeşil ışığa göre daha yüksek ışık verimliliğine sahiptir.1mA akım koşulunda ışık veriminin 291Lm/W'a ulaştığı belirtiliyor.Ancak Droop etkisinin neden olduğu yeşil ışığın ışık verimliliği daha büyük akımlarda önemli ölçüde düşer.Akım yoğunluğu arttığında ışık verimliliği hızla düşer.350mA akımda ışık verimliliği 108Lm/W'dir.1A koşullarında ışık verimliliği düşer.66Lm/W'a kadar.

Grup III fosfitler için yeşil banda ışık yaymak, malzeme sistemleri için temel bir engel haline gelmiştir.AlInGaP'nin bileşimini kırmızı, turuncu veya sarı yerine yeşil yayacak şekilde değiştirmek, malzeme sisteminin nispeten düşük enerji boşluğu nedeniyle yetersiz taşıyıcı hapsine neden olur ve bu da verimli ışınımsal rekombinasyonu engeller.

Buna karşılık III-nitrürlerin yüksek verime ulaşması daha zordur, ancak zorluklar aşılamaz değildir.Bu sistemi kullanarak ışığı yeşil ışık bandına kadar uzatarak verimin düşmesine neden olacak iki faktör şunlardır: Dış kuantum veriminin azalması ve elektriksel verimin azalması.Dış kuantum verimliliğindeki azalma, yeşil bant aralığının daha düşük olmasına rağmen yeşil LED'lerin GaN'nin yüksek ileri voltajını kullanması ve bunun da güç dönüşüm oranının düşmesine neden olmasından kaynaklanmaktadır.İkinci dezavantaj ise enjeksiyon akımı yoğunluğu arttıkça yeşil LED'in azalması ve düşme etkisine kapılmasıdır.Sarkma etkisi mavi LED'lerde de meydana gelir, ancak etkisi yeşil LED'lerde daha fazladır ve bu da geleneksel çalışma akımı verimliliğinin düşmesine neden olur.Bununla birlikte, sadece Auger rekombinasyonu değil, sarkma etkisinin nedenleri hakkında da birçok spekülasyon var; bunlar arasında dislokasyon, taşıyıcı taşması veya elektron sızıntısı yer alıyor.İkincisi, yüksek voltajlı bir dahili elektrik alanı ile güçlendirilir.

Bu nedenle, yeşil LED'lerin ışık verimliliğini artırmanın yolu: Bir yandan, ışık verimliliğini artırmak için mevcut epitaksiyel malzemelerin koşulları altında Droop etkisinin nasıl azaltılacağını araştırın;diğer yandan yeşil ışık yaymak için mavi LED'lerin ve yeşil fosforların fotolüminesans dönüşümünü kullanın.Bu yöntemle teorik olarak mevcut beyaz ışıktan daha yüksek bir ışık verimliliği elde edebilen yüksek verimli yeşil ışık elde edilebilmektedir.Kendiliğinden olmayan yeşil ışıktır ve spektral genişlemesinden kaynaklanan renk saflığında azalma ekranlar için sakıncalıdır ancak sıradan insanlar için uygun değildir.Aydınlatma konusunda herhangi bir problem yok.Bu yöntemle elde edilen yeşil ışık etkinliğinin 340 Lm/W'den büyük olma ihtimali vardır ancak beyaz ışıkla birleştikten sonra yine de 340 Lm/W'ı geçmeyecektir.Üçüncüsü, kendi epitaksiyel malzemelerinizi araştırmaya ve bulmaya devam edin.Ancak bu şekilde bir umut ışığı doğuyor.340 Lm/w'den daha yüksek yeşil ışık elde edilerek, kırmızı, yeşil ve maviden oluşan üç ana renkli LED'in bir araya getirdiği beyaz ışık, mavi çip tipi beyaz ışıklı LED'lerin 340 Lm/w'lik ışık verimliliği sınırından daha yüksek olabilir. .W.

3. Ultraviyole LEDçip + üç ana renkli fosfor ışık yayar.

Yukarıdaki iki tip beyaz LED'in temel doğal kusuru, parlaklık ve renkliliğin eşit olmayan uzaysal dağılımıdır.Ultraviyole ışık insan gözüyle algılanamaz.Bu nedenle ultraviyole ışık çipten çıktıktan sonra ambalaj katmanındaki üç ana renk fosforu tarafından emilir ve fosforların fotolüminesansı ile beyaz ışığa dönüştürülür ve ardından uzaya yayılır.Bu onun en büyük avantajıdır, tıpkı geleneksel floresan lambalar gibi mekansal renk eşitsizliğine sahip değildir.Ancak ultraviyole çipli beyaz ışık LED'inin teorik ışık verimliliği, bırakın RGB beyaz ışığın teorik değerini, mavi çipli beyaz ışığın teorik değerinden daha yüksek olamaz.Bununla birlikte, yalnızca ultraviyole uyarıma uygun yüksek verimli üç ana renkli fosforların geliştirilmesi yoluyla, bu aşamada yukarıdaki iki beyaz LED'e yakın veya hatta onlardan daha verimli ultraviyole beyaz LED'ler elde edebiliriz.Mavi ultraviyole LED'lere ne kadar yakınsa, olma olasılıkları da o kadar yüksektir.Ne kadar büyük olursa orta dalga ve kısa dalga UV tipi beyaz LED'lerin kullanılması mümkün değildir.