1. Mavi LED çip + sarı-yeşil fosfor tipi, çok renkli fosfor türevi tip dahil.
Sarı-yeşil fosfor tabakası, ışığın bir kısmını emer.mavi ışıkLED çipinin fotolüminesans üretmesi için mavi ışığın bir kısmı fosfor tabakasından geçerek uzaydaki çeşitli noktalarda fosfor tarafından yayılan sarı-yeşil ışıkla birleşir ve kırmızı, yeşil ve mavi ışık karışarak beyaz ışık oluşturur; bu şekilde, dış kuantum verimliliği olan fosfor fotolüminesans dönüşüm verimliliğinin en yüksek teorik değeri %75'i geçmeyecektir; ve çipten en yüksek ışık çıkarma oranı yalnızca yaklaşık %70'e ulaşabilir, bu nedenle teorik olarak, mavi beyaz ışığın en yüksek LED ışık verimliliği 340 Lm/W'ı geçmeyecektir ve CREE son birkaç yılda 303 Lm/W'a ulaşmıştır. Test sonuçları doğruysa, kutlanmaya değer.
2. Kırmızı, yeşil ve mavinin birleşimiRGB LEDTürler arasında RGBW-LED türü vb. yer almaktadır.
Kırmızı (R-LED), yeşil (G-LED) ve mavi (B-LED) olmak üzere üç ışık yayan diyot bir araya getirilerek, kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç ana renk doğrudan uzayda karıştırılarak beyaz ışık oluşturulur. Bu şekilde yüksek verimli beyaz ışık üretmek için öncelikle, çeşitli renklerdeki LED'lerin, özellikle yeşil LED'lerin, yüksek verimli ışık kaynakları olması gerekir; bu durum, yeşil ışığın yaklaşık %69'unu oluşturduğu "eşit enerjili beyaz ışık"tan da görülebilir. Şu anda, mavi ve kırmızı LED'lerin ışık verimliliği oldukça yüksektir ve sırasıyla %90 ve %95'in üzerinde iç kuantum verimliliğine sahiptirler, ancak yeşil LED'lerin iç kuantum verimliliği çok geridedir. GaN tabanlı LED'lerin düşük yeşil ışık verimliliği olgusuna "yeşil ışık açığı" denir. Bunun temel nedeni, yeşil LED'lerin kendi epitaksiyel malzemelerini bulamamış olmalarıdır. Mevcut fosfor arsenik nitrür serisi malzemeler, sarı-yeşil spektrumda düşük verimliliğe sahiptir. Yeşil LED'ler, kırmızı veya mavi epitaksiyel malzemeler kullanılarak üretilir. Düşük akım yoğunluğu koşullarında, fosfor dönüşüm kaybı olmadığı için, yeşil LED'ler mavi + fosfor tipi yeşil ışığa göre daha yüksek ışık verimliliğine sahiptir. 1 mA akım koşullarında ışık verimliliğinin 291 Lm/W'ye ulaştığı bildirilmiştir. Bununla birlikte, daha yüksek akım altında Droop etkisi nedeniyle yeşil ışığın ışık verimliliğindeki düşüş önemli ölçüdedir. Akım yoğunluğu arttıkça, ışık verimliliği hızla düşer. 350 mA akımda ışık verimliliği 108 Lm/W'dir. 1 A koşullarında ise ışık verimliliği 66 Lm/W'ye düşer.
III fosfinler için, yeşil bantta ışık yayılımı, malzeme sistemi için temel bir engel haline gelmiştir. AlInGaP'nin bileşimini kırmızı, turuncu veya sarı yerine yeşil ışık yayacak şekilde değiştirmek, yetersiz taşıyıcı sınırlamasına neden olur; bunun nedeni, malzeme sisteminin nispeten düşük enerji aralığıdır ve bu da etkili radyasyon rekombinasyonunu engeller.
Bu nedenle, yeşil LED'lerin ışık verimliliğini artırmanın yolu şöyledir: bir yandan, mevcut epitaksiyel malzemeler koşullarında ışık verimliliğini artırmak için düşüş etkisini nasıl azaltacağımızı araştırmak; ikinci olarak, mavi LED'lerin ve yeşil fosforların fotolüminesans dönüşümünü kullanarak yeşil ışık yaymak. Bu yöntemle, teorik olarak mevcut beyaz ışıktan daha yüksek ışık verimliliğine ulaşabilen yüksek ışık verimliliğine sahip yeşil ışık elde edilebilir. Kendiliğinden oluşmayan yeşil ışık sınıfına girer. Aydınlatmada herhangi bir sorun yoktur. Bu yöntemle elde edilen yeşil ışık etkisi 340 Lm/W'den daha yüksek olabilir, ancak beyaz ışıkla birleştirildikten sonra yine de 340 Lm/W'yi geçmeyecektir; üçüncü olarak, kendi epitaksiyel malzememizi bulmak için araştırmaya devam etmek. Ancak bu şekilde, 340 Lm/W'den çok daha yüksek yeşil ışık elde edildikten sonra, kırmızı, yeşil ve mavi LED'lerin üç ana rengiyle birleştirilen beyaz ışığın, mavi çip beyaz LED'lerin 340 Lm/W'lik ışık verimliliği sınırını aşabileceğine dair bir umut ışığı vardır.
3. Ultraviyole LEDÇip + üç ana renk fosforu ışık yayar
Yukarıdaki iki tip beyaz LED'in temel kusuru, parlaklık ve renk dağılımının düzensiz olmasıdır. Ultraviyole ışık insan gözüyle algılanamaz. Bu nedenle, ultraviyole ışık çipten çıktıktan sonra, kapsülleme katmanının üç ana renk fosforu tarafından emilir, fosforun fotolüminesansı ile beyaz ışığa dönüştürülür ve daha sonra uzaya yayılır. Bu, en büyük avantajıdır; tıpkı geleneksel floresan lambalar gibi, mekansal renk düzensizliği yoktur. Bununla birlikte, ultraviyole çip tipi beyaz ışık LED'inin teorik ışık verimliliği, mavi çip tipi beyaz ışığın teorik değerinden, hatta RGB tipi beyaz ışığın teorik değerinden daha yüksek olamaz. Ancak, yalnızca ultraviyole ışık uyarımına uygun yüksek verimli üç ana fosforun geliştirilmesiyle, bu aşamada yukarıdaki iki beyaz ışık LED'ine yakın veya hatta daha yüksek verimliliğe sahip ultraviyole beyaz ışık LED'leri elde etmek mümkün olabilir. Mavi ultraviyole ışık LED'ine ne kadar yakınsa, orta dalga ve kısa dalga ultraviyole tipindeki beyaz ışık LED'inin olasılığı o kadar artar.
Yayın tarihi: 24 Ağustos 2021