Uchambuzi wa njia kuu za kiufundi za taa nyeupe za LED kwa ajili ya taa

1. Chipu ya bluu-LED + aina ya fosforasi ya njano-kijani ikijumuisha aina ya fosforasi yenye rangi nyingi

 Safu ya fosforasi ya njano-kijani hunyonya sehemu yamwanga wa bluuya chipu ya LED ili kutoa mwangaza wa mwanga, na sehemu nyingine ya mwanga wa bluu kutoka kwa chipu ya LED hupitishwa kutoka kwenye safu ya fosforasi na kuungana na mwanga wa njano-kijani unaotolewa na fosforasi katika sehemu mbalimbali katika nafasi hiyo, na mwanga mwekundu, kijani na bluu huchanganywa ili kuunda mwanga mweupe; Kwa njia hii, thamani ya juu zaidi ya kinadharia ya ufanisi wa ubadilishaji wa mwangaza wa mwangaza wa mwangaza wa fosforasi, ambayo ni moja ya ufanisi wa nje wa quantum, haitazidi 75%; na ​​kiwango cha juu zaidi cha uchimbaji wa mwanga kutoka kwa chipu kinaweza kufikia takriban 70% tu, kwa hivyo katika nadharia, mwanga mweupe wa bluu Ufanisi wa juu zaidi wa mwangaza wa LED hautazidi 340 Lm/W, na CREE ilifikia 303Lm/W katika miaka michache iliyopita. Ikiwa matokeo ya majaribio ni sahihi, inafaa kusherehekewa.

 

2. Mchanganyiko wa nyekundu, kijani na bluuLED ya RGBaina inajumuisha aina ya RGBW-LED, nk.

 Diode tatu zinazotoa mwanga za R-LED (nyekundu) + G-LED (kijani) + B-LED (bluu) zimeunganishwa pamoja, na rangi tatu za msingi za nyekundu, kijani na bluu huchanganywa moja kwa moja angani ili kuunda mwanga mweupe. Ili kutoa mwanga mweupe wenye ufanisi mkubwa kwa njia hii, kwanza, LED za rangi mbalimbali, hasa LED za kijani, lazima ziwe vyanzo vya mwanga vyenye ufanisi mkubwa, ambavyo vinaweza kuonekana kutoka kwa "mwanga mweupe wa nishati sawa" ambapo mwanga wa kijani unachangia takriban 69%. Kwa sasa, ufanisi unaong'aa wa LED za bluu na nyekundu umekuwa wa juu sana, huku ufanisi wa ndani wa quantum ukizidi 90% na 95%, mtawalia, lakini ufanisi wa ndani wa quantum wa LED za kijani uko nyuma sana. Jambo hili la ufanisi mdogo wa mwanga wa kijani wa LED zinazotegemea GaN huitwa "pengo la mwanga wa kijani." Sababu kuu ni kwamba LED za kijani hazijapata vifaa vyao vya epitaxial. Vifaa vilivyopo vya mfululizo wa nitridi ya arseniki ya fosforasi vina ufanisi mdogo katika wigo wa njano-kijani. Nyenzo nyekundu au bluu za epitaxial hutumiwa kutengeneza LED za kijani. Chini ya hali ya msongamano mdogo wa mkondo, kwa sababu hakuna upotevu wa ubadilishaji wa fosforasi, LED ya kijani ina ufanisi mkubwa wa kung'aa kuliko taa ya kijani aina ya bluu + fosforasi. Inaripotiwa kuwa ufanisi wake wa kung'aa hufikia 291Lm/W chini ya hali ya mkondo wa 1mA. Hata hivyo, kushuka kwa ufanisi wa mwanga wa mwanga wa kijani unaosababishwa na athari ya Droop chini ya mkondo mkubwa ni muhimu. Msongamano wa mkondo unapoongezeka, ufanisi wa mwanga hupungua haraka. Katika mkondo wa 350mA, ufanisi wa mwanga ni 108Lm/W. Chini ya hali ya 1A, ufanisi wa mwanga hupungua. Hadi 66Lm/W.

Kwa fosfini za III, utoaji wa mwanga kwenye utepe wa kijani umekuwa kikwazo kikubwa kwa mfumo wa nyenzo. Kubadilisha muundo wa AlInGaP ili kuifanya itoe mwanga wa kijani badala ya nyekundu, chungwa au njano—kusababisha upungufu wa kutosha wa mtoa huduma ni kutokana na pengo la chini la nishati la mfumo wa nyenzo, ambalo huondoa uunganishaji mzuri wa mionzi.

Kwa hivyo, njia ya kuboresha ufanisi wa mwanga wa LED za kijani: kwa upande mmoja, soma jinsi ya kupunguza athari ya Droop chini ya hali ya vifaa vya epitaxial vilivyopo ili kuboresha ufanisi wa mwanga; kwa upande wa pili, tumia ubadilishaji wa mwanga wa fotoluminescence wa LED za bluu na fosforasi za kijani kutoa mwanga wa kijani. Njia hii inaweza kupata mwanga wa kijani wenye ufanisi mkubwa, ambao unaweza kufikia ufanisi mkubwa wa mwanga kuliko mwanga mweupe wa sasa. Ni wa mwanga wa kijani usio wa hiari. Hakuna tatizo na mwanga. Athari ya mwanga wa kijani inayopatikana kwa njia hii inaweza kuwa kubwa kuliko 340 Lm/W, lakini bado haitazidi 340 Lm/W baada ya kuchanganya mwanga mweupe; tatu, endelea kufanya utafiti na kupata nyenzo zako za epitaxial, lakini kwa njia hii, kuna mwanga mdogo wa matumaini kwamba baada ya kupata mwanga wa kijani ambao ni mkubwa zaidi kuliko 340 Lm/w, mwanga mweupe uliochanganywa na rangi tatu za msingi za LED nyekundu, kijani na bluu unaweza kuwa juu kuliko kikomo cha ufanisi wa mwanga wa LED nyeupe za chip ya bluu ya 340 Lm/W.

 

3. LED ya Mionzi ya Mwangachipu + fosforasi tatu za rangi kuu hutoa mwanga 

Kasoro kuu ya asili ya aina mbili zilizo hapo juu za LED nyeupe ni usambazaji usio sawa wa anga wa mwanga na kromaticity. Mwanga wa urujuanimno hauonekani na jicho la mwanadamu. Kwa hivyo, baada ya mwanga wa urujuanimno kutoka kwenye chipu, hufyonzwa na fosforasi tatu za rangi za msingi za safu ya kuzungusha, na kubadilishwa kuwa mwanga mweupe na mwangaza wa fosforasi, na kisha kutolewa kwenye nafasi. Hii ndiyo faida yake kubwa, kama vile taa za jadi za fluorescent, haina usawa wa rangi ya anga. Hata hivyo, ufanisi wa kinadharia wa mwangaza wa LED ya mwanga mweupe wa aina ya chip ya urujuanimno hauwezi kuwa juu kuliko thamani ya kinadharia ya mwanga mweupe wa aina ya chip ya bluu, achilia mbali thamani ya kinadharia ya mwanga mweupe wa aina ya RGB. Hata hivyo, ni kupitia tu maendeleo ya fosforasi tatu za msingi zenye ufanisi mkubwa zinazofaa kwa msisimko wa mwanga wa urujuanimno ndipo inawezekana kupata LED nyeupe za mwanga wa urujuanimno ambazo ziko karibu au hata juu zaidi kuliko LED mbili nyeupe za mwanga hapo juu katika hatua hii. Kadiri mwanga wa urujuanimno wa bluu ulivyo karibu, ndivyo uwezekano wa LED nyeupe ya mwanga wa kati na aina ya ultraviolet ya wimbi fupi hauwezekani.


Muda wa chapisho: Agosti-24-2021