1. Կապույտ LED չիպ + դեղին կանաչ ֆոսֆոր, ներառյալ պոլիքրոմ ֆոսֆորի ածանցյալը

Դեղին կանաչ ֆոսֆորի շերտը կլանում է որոշների կապույտ լույսըLED չիպսերառաջացնել ֆոտոլյումինեսցենտություն, և LED չիպերի կապույտ լույսը փոխանցվում է ֆոսֆորի շերտից և համընկնում է դեղին կանաչ լույսի հետ, որը արձակում է ֆոսֆորը տարածության տարբեր կետերում, և կարմիր կանաչ կապույտ լույսը խառնվում է սպիտակ լույսի ձևավորման համար. Այս կերպ արտաքին քվանտային արդյունավետությունից ֆոսֆորի ֆոտոլյումինեսցենցիայի փոխակերպման արդյունավետության առավելագույն տեսական արժեքը չի գերազանցի 75%-ը. Չիպից լույսի արդյունահանման ամենաբարձր մակարդակը կարող է հասնել միայն մոտ 70%-ի: Հետևաբար, տեսականորեն կապույտ լույսի սպիտակ LED-ի առավելագույն լուսավոր արդյունավետությունը չի գերազանցի 340 Լմ/Վտ, իսկ CREE-ն մի քանի տարի առաջ կհասնի 303 Լմ/Վտ-ի: Եթե ​​թեստի արդյունքները ճշգրիտ են, արժե տոնել:

2. Կարմիր կանաչ կապույտ երեք հիմնական գույների համադրություն RGB LED տեսակը, ներառյալ RGB W LED տեսակը և այլն

Երեքըլույս արտանետողդիոդները՝ R-LED (կարմիր)+G-LED (կանաչ)+B-LED (կապույտ), միաձուլվում են՝ ձևավորելով սպիտակ լույս՝ ուղղակիորեն խառնելով տիեզերքում արտանետվող կարմիր, կանաչ և կապույտ լույսը: Այս կերպ բարձր լուսավոր արդյունավետությամբ սպիտակ լույս ստեղծելու համար, նախևառաջ, բոլոր գունավոր LED-ները, հատկապես կանաչ LED-ները, պետք է լինեն արդյունավետ լույսի աղբյուրներ, որոնք կազմում են «հավասար էներգիայի սպիտակ լույսի» մոտ 69%-ը: Ներկայումս կապույտ LED-ի և կարմիր LED-ի լույսի արդյունավետությունը շատ բարձր է եղել, իսկ ներքին քվանտային արդյունավետությունը գերազանցում է համապատասխանաբար 90% և 95%-ը, սակայն կանաչ LED-ի ներքին քվանտային արդյունավետությունը շատ հետ է մնում: GaN-ի վրա հիմնված LED-ի կանաչ լույսի ցածր արդյունավետության այս երևույթը կոչվում է «կանաչ լույսի բաց»: Հիմնական պատճառն այն է, որ կանաչ լուսադիոդը դեռ չի գտել իր էպիտաքսիալ նյութը։ Ֆոսֆորի մկնդեղի նիտրիդային շարքի առկա նյութերի արդյունավետությունը շատ ցածր է դեղին կանաչ քրոմատոգրաֆիկ տիրույթում: Այնուամենայնիվ, կանաչ լուսադիոդը պատրաստված է կարմիր լույսի կամ կապույտ լույսի էպիտաքսիալ նյութերից: Ցածր հոսանքի խտության պայմաններում, քանի որ ֆոսֆորի փոխակերպման կորուստ չկա, կանաչ LED-ն ունի ավելի բարձր լուսավոր արդյունավետություն, քան կապույտ լույս+ֆոսֆորի կանաչ լույսը: Հաղորդվում է, որ դրա լուսային արդյունավետությունը հասնում է 291Լմ/Վտ-ի 1մԱ հոսանքի տակ։ Այնուամենայնիվ, բարձր հոսանքի պայմաններում Droop էֆեկտի հետևանքով առաջացած կանաչ լույսի լուսավոր արդյունավետությունը զգալիորեն նվազում է: Երբ ընթացիկ խտությունը մեծանում է, լուսավոր արդյունավետությունը արագորեն նվազում է: 350 մԱ հոսանքի դեպքում լուսային արդյունավետությունը 108 լմ/Վտ է, իսկ 1Ա պայմանի դեպքում լուսավոր արդյունավետությունը նվազում է մինչև 66 լմ/Վտ:

III խմբի ֆոսֆիդների համար լույսի արձակումը դեպի կանաչ գոտի դարձել է նյութական համակարգի հիմնական խոչընդոտը: AlInGaP-ի բաղադրությունը փոխելն այնպես, որ այն կարմիր, նարնջագույն կամ դեղինի փոխարեն կանաչ լույս արձակի, ինչը կրիչի անբավարար սահմանափակման պատճառ է դառնում նյութական համակարգի համեմատաբար ցածր էներգիայի բացվածքի պատճառով, որը բացառում է ճառագայթման արդյունավետ վերահամակցումը:

Ի հակադրություն, III խմբի նիտրիդների համար ավելի դժվար է հասնել բարձր արդյունավետության, սակայն դժվարությունն անհաղթահարելի չէ։ Երբ լույսը տարածվում է կանաչ լույսի գոտին այս համակարգով, երկու գործոնները, որոնք կնվազեցնեն արդյունավետությունը, արտաքին քվանտային արդյունավետությունն են և էլեկտրական արդյունավետությունը: Արտաքին քվանտային արդյունավետության նվազումը գալիս է նրանից, որ չնայած կանաչ գոտու բացն ավելի ցածր է, կանաչ LED-ն օգտագործում է GaN-ի բարձր առաջնային լարումը, ինչը նվազեցնում է էներգիայի փոխակերպման արագությունը: Երկրորդ թերությունը կանաչն էLED- ը նվազում էներարկման հոսանքի խտության բարձրացմամբ և թակարդում է ընկած էֆեկտը: Droop-ի էֆեկտը հայտնվում է նաև կապույտ LED-ում, սակայն այն ավելի լուրջ է կանաչ LED-ում, ինչը հանգեցնում է սովորական աշխատանքային հոսանքի ավելի ցածր արդյունավետության: Այնուամենայնիվ, droop էֆեկտի բազմաթիվ պատճառներ կան, ոչ միայն Auger recombination, այլ նաև տեղահանում, կրիչի արտահոսք կամ էլեկտրոնային արտահոսք: Վերջինս ուժեղանում է բարձր լարման ներքին էլեկտրական դաշտով։

Հետևաբար, կանաչ LED-ի լուսավոր արդյունավետությունը բարելավելու ուղիները. մի կողմից՝ ուսումնասիրեք, թե ինչպես նվազեցնել Droop-ի էֆեկտը՝ առկա էպիտաքսիալ նյութերի պայմաններում լուսավորության արդյունավետությունը բարելավելու համար. Մյուս կողմից, կապույտ LED-ը գումարած կանաչ ֆոսֆորն օգտագործվում է ֆոտոլյումինեսցենտային փոխակերպման համար՝ կանաչ լույս արձակելու համար: Այս մեթոդը կարող է ձեռք բերել կանաչ լույս բարձր լուսավոր արդյունավետությամբ, որը տեսականորեն կարող է հասնել ավելի բարձր լուսավոր արդյունավետության, քան ներկայիս սպիտակ լույսը: Այն պատկանում է ոչ ինքնաբուխ կանաչ լույսին: Գույնի մաքրության անկումը, որն առաջանում է դրա սպեկտրային ընդլայնմամբ, անբարենպաստ է ցուցադրման համար, բայց սովորական լուսավորության համար դա խնդիր չէ: Հնարավոր է ձեռք բերել կանաչ լուսավորության արդյունավետություն ավելի քան 340 Լմ/Վտ, սակայն համակցված սպիտակ լույսը չի գերազանցի 340 Լմ/Վտ; Երրորդ, շարունակեք ուսումնասիրել և գտնել ձեր սեփական էպիտաքսիալ նյութերը: Միայն այս կերպ կարելի է հույսի շողալ, որ ավելի շատ կանաչ լույս ստանալուց հետո, քան 340 լմ/վտ, կարմիր, կանաչ և կապույտ երեք հիմնական գույների LED-ներով սպիտակ լույսը կարող է ավելի բարձր լինել, քան կապույտ չիպի լույսի արդյունավետության սահմանը: սպիտակ LED 340 Lm/W:

3. Ուլտրամանուշակագույն LED չիպ+տրի գունավոր ֆոսֆոր

Վերոնշյալ երկու տեսակի սպիտակ լուսադիոդների հիմնական բնորոշ թերությունն այն է, որ լուսավորության և քրոմայի տարածական բաշխումն անհավասար է: Ուլտրամանուշակագույն լույսը անտեսանելի է մարդու աչքի համար: Հետևաբար, չիպից արտանետվող ուլտրամանուշակագույն լույսը կլանում է փաթեթավորման շերտի եռագույն ֆոսֆորը, այնուհետև ֆոսֆորի ֆոտոլյումինեսցենտից վերածվում է սպիտակ լույսի և արտանետվում տիեզերք: Սա նրա ամենամեծ առավելությունն է, ճիշտ այնպես, ինչպես ավանդական լյումինեսցենտային լամպը, այն չունի անհավասար տիեզերական գույն: Այնուամենայնիվ, ուլտրամանուշակագույն չիպի տիպի սպիտակ LED-ի տեսական լուսավոր արդյունավետությունը չի կարող ավելի բարձր լինել, քան կապույտ չիպի տիպի սպիտակ լույսի տեսական արժեքը, էլ չենք խոսում RGB տեսակի սպիտակ լույսի տեսական արժեքի մասին: Այնուամենայնիվ, միայն ուլտրամանուշակագույն լույսի գրգռման համար հարմար արդյունավետ եռագույն ֆոսֆորների մշակման միջոցով հնարավոր կլինի ձեռք բերել ուլտրամանուշակագույն սպիտակ լուսադիոդային լույսի նույն կամ նույնիսկ ավելի բարձր արդյունավետությամբ, քան այս փուլում վերը նշված երկու սպիտակ LED-ները: Որքան մոտ է ուլտրամանուշակագույն LED-ը կապույտ լույսին, այնքան ավելի հավանական է, որ այն լինի, իսկ սպիտակ LED-ը միջին ալիքի և կարճ ալիքի ուլտրամանուշակագույն գծերով անհնար կլինի: