Yoritish uchun oq yorug'likli LEDlarning asosiy texnik yo'nalishlarini tahlil qilish

1. Moviy-LED chip + sariq-yashil fosfor turi, shu jumladan ko'p rangli fosfor hosilasi turi

 Sariq-yashil fosfor qatlami uning bir qismini yutadiko'k chiroqLED chipining fotolyuminestsentsiya hosil qilishi va LED chipidan chiqadigan ko'k yorug'likning boshqa qismi fosfor qatlamidan uzatiladi va bo'shliqning turli nuqtalarida fosfor tomonidan chiqarilgan sariq-yashil yorug'lik bilan birlashadi va qizil, yashil va ko'k yorug'lik oq yorug'likni hosil qilish uchun aralashtiriladi; Shu tarzda, tashqi kvant samaradorligidan biri bo'lgan fosfor fotolyuminestsentsiya konvertatsiya samaradorligining eng yuqori nazariy qiymati 75% dan oshmaydi; va chipdan eng yuqori yorug'lik chiqarish tezligi atigi 70% ga yetishi mumkin, shuning uchun nazariy jihatdan, ko'k oq yorug'likning eng yuqori LED yorug'lik samaradorligi 340 Lm/W dan oshmaydi va CREE so'nggi bir necha yil ichida 303 Lm/W ga yetdi. Agar sinov natijalari aniq bo'lsa, buni nishonlashga arziydi.

 

2. Qizil, yashil va ko'k ranglarning kombinatsiyasiRGB LEDturi RGBW-LED turini va boshqalarni o'z ichiga oladi.

 R-LED (qizil) + G-LED (yashil) + B-LED (ko'k) ning uchta yorug'lik chiqaradigan diodlari birlashtiriladi va qizil, yashil va ko'kning uchta asosiy rangi oq yorug'lik hosil qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri fazoda aralashtiriladi. Shu tarzda yuqori samarali oq yorug'lik hosil qilish uchun, birinchidan, turli rangdagi LEDlar, ayniqsa yashil LEDlar, yuqori samarali yorug'lik manbalari bo'lishi kerak, buni yashil yorug'lik taxminan 69% ni tashkil etadigan "teng energiyali oq yorug'lik" dan ko'rish mumkin. Hozirgi vaqtda ko'k va qizil LEDlarning yorug'lik samaradorligi juda yuqori bo'lib, ichki kvant samaradorligi mos ravishda 90% va 95% dan oshdi, ammo yashil LEDlarning ichki kvant samaradorligi ancha orqada. GaN asosidagi LEDlarning past yashil yorug'lik samaradorligi hodisasi "yashil yorug'lik oralig'i" deb ataladi. Buning asosiy sababi shundaki, yashil LEDlar o'zlarining epitaksial materiallarini topa olmagan. Mavjud fosforli mishyak nitrid seriyali materiallar sariq-yashil spektrda past samaradorlikka ega. Yashil LEDlarni tayyorlash uchun qizil yoki ko'k epitaksial materiallar ishlatiladi. Oqim zichligi past bo'lgan sharoitda, fosfor konversiyasida yo'qotish bo'lmagani uchun, yashil LED ko'k + fosforli yashil chiroqqa qaraganda yuqori yorug'lik samaradorligiga ega. 1 mA tok sharoitida uning yorug'lik samaradorligi 291 Lm/W ga yetishi haqida xabar berilgan. Biroq, katta tok ostida Droop effekti tufayli yashil chiroqning yorug'lik samaradorligining pasayishi sezilarli. Oqim zichligi oshganda, yorug'lik samaradorligi tezda pasayadi. 350 mA tokda yorug'lik samaradorligi 108 Lm/W ni tashkil qiladi. 1 A sharoitida yorug'lik samaradorligi 66 Lm/W gacha pasayadi.

III fosfinlar uchun yashil tasmalarga yorug'lik chiqishi material tizimi uchun asosiy to'siq bo'lib qoldi. AlInGaP tarkibini qizil, to'q sariq yoki sariq o'rniga yashil yorug'lik chiqaradigan qilib o'zgartirish - tashuvchilarning yetarli darajada cheklanmaganligiga olib kelishi material tizimining nisbatan past energiya oralig'i bilan bog'liq bo'lib, bu samarali nurlanish rekombinatsiyasini istisno qiladi.

Shuning uchun, yashil LEDlarning yorug'lik samaradorligini oshirish yo'li: bir tomondan, yorug'lik samaradorligini oshirish uchun mavjud epitaksial materiallar sharoitida Droop effektini qanday kamaytirishni o'rganish; ikkinchi tomondan, yashil yorug'lik chiqarish uchun ko'k LEDlar va yashil fosforlarning fotolyuminestsentsiya konversiyasidan foydalanish. Bu usul yuqori yorug'lik samaradorligiga ega yashil yorug'likni olishi mumkin, bu nazariy jihatdan hozirgi oq yorug'likka qaraganda yuqori yorug'lik samaradorligiga erishishi mumkin. Bu o'z-o'zidan bo'lmagan yashil yorug'likka tegishli. Yorug'lik bilan bog'liq muammo yo'q. Ushbu usul bilan olingan yashil yorug'lik effekti 340 Lm/W dan yuqori bo'lishi mumkin, ammo oq yorug'likni birlashtirgandan keyin u hali ham 340 Lm/W dan oshmaydi; uchinchidan, tadqiqotni davom ettiring va o'zingizning epitaksial materialingizni toping, faqat shu tarzda, 340 Lm/w dan ancha yuqori yashil yorug'likni olgandan so'ng, qizil, yashil va ko'k LEDlarning uchta asosiy rangi bilan birlashtirilgan oq yorug'lik 340 Lm/W ko'k chipli oq LEDlarning yorug'lik samaradorligi chegarasidan yuqori bo'lishi mumkin degan umid bor.

 

3. Ultrabinafsha LEDchip + uchta asosiy rangli fosfor yorug'lik chiqaradi 

Yuqoridagi ikki turdagi oq LEDlarning asosiy nuqsoni yorqinlik va xromatiklikning notekis fazoviy taqsimlanishidir. Ultrabinafsha nurni inson ko'zi sezmaydi. Shuning uchun, ultrabinafsha nur chipdan chiqqandan so'ng, u kapsulalash qatlamining uchta asosiy rangli fosforlari tomonidan so'riladi, fosforning fotolyuminestsensiyasi orqali oq nurga aylanadi va keyin fazoga chiqariladi. Bu uning eng katta afzalligi, an'anaviy lyuminestsent lampalar singari, fazoviy rang notekisligiga ega emas. Biroq, ultrabinafsha chip tipidagi oq yorug'lik LEDining nazariy yorug'lik samaradorligi ko'k chip tipidagi oq yorug'likning nazariy qiymatidan yuqori bo'lishi mumkin emas, RGB tipidagi oq yorug'likning nazariy qiymatini aytmasa ham bo'ladi. Biroq, faqat ultrabinafsha nurni qo'zg'atish uchun mos keladigan yuqori samarali uch asosiy fosforlarni ishlab chiqish orqali ushbu bosqichda yuqoridagi ikkita oq yorug'lik LEDlariga yaqin yoki hatto undan ham yuqori bo'lgan ultrabinafsha oq yorug'lik LEDlarini olish mumkin. Moviy ultrabinafsha nur LEDiga qanchalik yaqin bo'lsa, imkoniyat shuncha yuqori bo'ladi. O'rta to'lqinli va qisqa to'lqinli ultrabinafsha tipidagi oq yorug'lik LEDlari qanchalik katta bo'lsa, imkonsiz bo'ladi.


Nashr vaqti: 2021-yil 24-avgust