Цагаан LED төрөл: Гэрэлтүүлгийн цагаан LED-ийн техникийн үндсэн замууд нь: ① Цэнхэр LED + фосфорын төрөл;②RGB LED төрөл;③ Хэт ягаан туяаны LED + фосфорын төрөл.

1. Цэнхэр гэрэл – LED чип + олон өнгийн фосфорын дериватив болон бусад төрлийн шар-ногоон фосфорын төрөл.

Шар-ногоон фосфорын давхарга нь LED чипээс цэнхэр гэрлийн хэсгийг шингээж, фотолюминесценц үүсгэдэг.LED чипээс гарч буй цэнхэр гэрлийн нөгөө хэсэг нь фосфорын давхаргаар дамжиж, орон зайн янз бүрийн цэгүүдэд фосфороос ялгарах шар-ногоон гэрэлтэй нийлдэг.Улаан, ногоон, цэнхэр гэрлүүд холилдон цагаан гэрэл үүсгэдэг;Энэ аргын хувьд гадаад квантын үр ашгийн нэг болох фосфорын фотолюминесценцийн хувиргалтын үр ашгийн онолын хамгийн өндөр үнэ цэнэ нь 75% -иас хэтрэхгүй байх болно;чипээс хамгийн их гэрэл олборлох хурд нь зөвхөн 70% хүрэх боломжтой.Тиймээс онолын хувьд цэнхэр төрлийн цагаан гэрэл LED гэрлийн хамгийн их үр ашиг нь 340 лм / Вт-аас хэтрэхгүй.Сүүлийн хэдэн жилд CREE 303 Lm/W хүрсэн.Туршилтын үр дүн үнэн зөв гарсан бол үүнийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

2. Улаан, ногоон, цэнхэр гурван үндсэн өнгөний хослолRGB LED төрөлоруулахRGBW- LED төрөл, гэх мэт.

R-LED (улаан) + G-LED (ногоон) + B-LED (цэнхэр) гурван гэрэл ялгаруулах диодыг нэгтгэж, ялгарах улаан, ногоон, цэнхэр гурван үндсэн өнгө нь огторгуйд шууд холилдож, цагаан өнгөтэй болдог. гэрэл.Ийм аргаар өндөр үр ашигтай цагаан гэрлийг үйлдвэрлэхийн тулд юуны өмнө янз бүрийн өнгөт LED, ялангуяа ногоон LED нь үр ашигтай гэрлийн эх үүсвэр байх ёстой."Изоэнергийн цагаан гэрлийн" 69 орчим хувийг ногоон гэрэл эзэлдэгээс үүнийг харж болно.Одоогийн байдлаар цэнхэр, улаан LED-ийн гэрэлтүүлгийн үр ашиг маш өндөр, дотоод квантын үр ашиг тус бүр 90% ба 95% -иас давсан боловч ногоон LED-ийн дотоод квантын үр ашиг хамаагүй хоцорч байна.GaN-д суурилсан LED-ийн ногоон гэрлийн үр ашиг багатай энэ үзэгдлийг "ногоон гэрлийн цоорхой" гэж нэрлэдэг.Үүний гол шалтгаан нь ногоон LED нь өөрсдийн эпитаксиаль материалыг хараахан олоогүй байна.Одоо байгаа фосфорын хүнцэл нитридын цуврал материалууд нь шар-ногоон спектрийн мужид маш бага үр ашигтай байдаг.Гэсэн хэдий ч улаан эсвэл цэнхэр өнгийн эпитаксиаль материалыг ашиглан ногоон LED хийх нь одоогийн нягтрал багатай нөхцөлд фосфор хувиргах алдагдал байхгүй тул ногоон LED нь цэнхэр + фосфорын ногоон гэрлээс илүү гэрэлтүүлгийн үр ашигтай байдаг.1мА одоогийн нөхцөлд түүний гэрэлтүүлгийн үр ашиг 291Лм/Вт хүрдэг гэж мэдээлсэн.Гэсэн хэдий ч Droop эффектээс үүдэлтэй ногоон гэрлийн гэрэлтүүлгийн үр ашиг нь том гүйдэлд мэдэгдэхүйц буурдаг.Одоогийн нягтрал нэмэгдэхэд гэрлийн үр ашиг хурдан буурдаг.350 мА гүйдлийн үед гэрлийн үр ашиг нь 108 лм/Вт байна.1А нөхцөлд гэрлийн үр ашиг буурдаг.66Лм/Вт хүртэл.

III бүлгийн фосфидын хувьд ногоон зурваст гэрэл цацрах нь материаллаг системийн үндсэн саад болж байна.AlInGaP-ийн найрлагыг улаан, улбар шар эсвэл шар гэхээсээ илүү ногоон ялгаруулж байхаар өөрчлөх нь материалын системийн эрчим хүчний харьцангуй бага зөрүүгээс болж тээвэрлэгчийг хангалтгүй байлгахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь үр ашигтай цацрагийн рекомбинацийг үгүйсгэдэг.

Үүний эсрэгээр, III-нитридийн хувьд өндөр үр ашигтай байх нь илүү хэцүү байдаг ч бэрхшээлийг даван туулах боломжгүй юм.Энэхүү системийг ашиглан гэрлийг ногоон гэрлийн зурвас руу сунгахад үр ашгийг бууруулах хоёр хүчин зүйл нь гадаад квантын үр ашгийн бууралт ба цахилгааны үр ашиг юм.Гадаад квантын үр ашгийн бууралт нь ногоон зурвасын зөрүү бага боловч ногоон LED нь GaN-ийн өндөр хүчдэлийг ашигладаг бөгөөд энэ нь цахилгаан хувиргах хурдыг бууруулдагтай холбоотой юм.Хоёр дахь сул тал нь тарилгын гүйдлийн нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр ногоон LED буурч, уналтын нөлөөнд баригддаг.Droop эффект нь цэнхэр LED-д тохиолддог боловч түүний нөлөө нь ногоон LED-д илүү их байдаг тул ердийн үйлдлийн гүйдлийн үр ашгийг бууруулдаг.Гэсэн хэдий ч зөвхөн Auger-ийн рекомбинацаас гадна уналтын нөлөөний шалтгаануудын талаар олон таамаг байдаг - тэдгээрт мултрах, зөөвөрлөгч халих эсвэл электрон алдагдахаас хамаарна.Сүүлийнх нь өндөр хүчдэлийн дотоод цахилгаан талбараар нэмэгддэг.

Тиймээс ногоон LED-ийн гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэх арга зам: нэг талаас гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд одоо байгаа эпитаксиаль материалын нөхцөлд Droop нөлөөг хэрхэн бууруулах талаар судлах;нөгөө талаас ногоон гэрлийг ялгаруулахын тулд цэнхэр LED ба ногоон фосфорын фотолюминесценцийн хувиргалтыг ашиглана.Энэ арга нь өндөр үр ашигтай ногоон гэрлийг олж авах боломжтой бөгөөд онолын хувьд одоогийн цагаан гэрлээс илүү өндөр гэрлийн үр ашгийг олж авах боломжтой.Энэ нь аяндаа гардаггүй ногоон гэрэл бөгөөд түүний спектрийн тэлэлтээс үүдэлтэй өнгөний цэвэршилт буурах нь дэлгэцийн хувьд тааламжгүй боловч энгийн хүмүүст тохиромжгүй юм.Гэрэлтүүлгийн хувьд асуудал байхгүй.Энэ аргаар олж авсан ногоон гэрлийн үр ашиг нь 340 лм/Вт-аас их байх боломжтой боловч цагаан гэрэлтэй нийлсэний дараа 340 лм/Вт-аас ихгүй байх болно.Гуравдугаарт, үргэлжлүүлэн судалж, эпитаксиаль материалаа олж аваарай.Зөвхөн ийм байдлаар л найдварын гялбаа байдаг.340 Lm/w-ээс өндөр ногоон гэрлийг олж авснаар улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн өнгөт LED-тэй хослуулсан цагаан гэрэл нь цэнхэр чип хэлбэрийн цагаан гэрлийн LED-ийн 340 Lm/w гэрэлтүүлгийн үр ашгийн хязгаараас өндөр байх боломжтой. .В.

3. Хэт ягаан туяаны LEDчип + гурван үндсэн өнгөт фосфор гэрэл ялгаруулдаг.

Дээрх хоёр төрлийн цагаан LED-ийн гол дутагдал нь гэрэлтүүлэг ба өнгөний орон зайн жигд бус хуваарилалт юм.Хэт ягаан туяа нь хүний ​​нүдээр мэдрэгдэх боломжгүй.Иймээс хэт ягаан туяа чипээс гарсны дараа савлагааны давхарга дахь гурван үндсэн өнгөт фосфорд шингэж, фосфорын фотолюминесценцээр цагаан гэрэл болж хувирч, улмаар сансарт цацагдана.Энэ бол түүний хамгийн том давуу тал бөгөөд уламжлалт флюресцент чийдэнгийн нэгэн адил орон зайн өнгөний тэгш бус байдал байдаггүй.Гэсэн хэдий ч, хэт ягаан туяаны чип цагаан гэрлийн LED-ийн онолын гэрлийн үр ашиг нь RGB цагаан гэрлийн онолын үнэ цэнэ нь битгий хэл цэнхэр чип цагаан гэрлийн онолын үнэ цэнээс өндөр байж болохгүй.Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяанд өдөөхөд тохиромжтой өндөр үр ашигтай гурван үндсэн өнгөт фосфорыг хөгжүүлснээр л бид энэ үе шатанд дээрх хоёр цагаан LED-тэй ойролцоо эсвэл түүнээс ч илүү үр ашигтай хэт ягаан туяаны цагаан LED-уудыг олж авах боломжтой.Цэнхэр хэт ягаан туяанд ойртох тусам LED нь илүү магадлалтай.Энэ нь том байх тусам дунд болон богино долгионы хэт ягаан туяаны төрлийн цагаан LED боломжгүй юм.