Tipi di LED bianchi: I principali percorsi tecnici dei LED bianchi per l'illuminazione sono: ① LED blu + tipo fosforo;②Tipo LED RGB;③ LED ultravioletto + tipo al fosforo.

1. Luce blu – chip LED + tipo di fosforo giallo-verde compresi derivati ​​del fosforo multicolore e altri tipi.

Lo strato di fosforo giallo-verde assorbe parte della luce blu dal chip LED per produrre fotoluminescenza.L'altra parte della luce blu proveniente dal chip LED viene trasmessa attraverso lo strato di fosforo e si fonde con la luce giallo-verde emessa dal fosforo in vari punti dello spazio.Le luci rossa, verde e blu si mescolano per formare la luce bianca;In questo metodo, il valore teorico più alto dell'efficienza di conversione della fotoluminescenza del fosforo, una delle efficienze quantistiche esterne, non supererà il 75%;e il tasso massimo di estrazione della luce dal chip può raggiungere solo il 70% circa.Pertanto, teoricamente, luce bianca di tipo blu. L'efficienza luminosa massima del LED non supererà i 340 Lm/W.Negli ultimi anni, il CREE ha raggiunto i 303Lm/W.Se i risultati del test sono accurati, vale la pena festeggiare.

2. Combinazione di tre colori primari rosso, verde e bluTipi di LED RGBincludereTipi di LED RGBW, eccetera.

R-LED (rosso) + G-LED (verde) + B-LED (blu) tre diodi emettitori di luce sono combinati insieme e i tre colori primari della luce rossa, verde e blu emessi vengono miscelati direttamente nello spazio per formare il bianco leggero.Per poter produrre in questo modo luce bianca ad alta efficienza, innanzitutto i LED di vari colori, in particolare i LED verdi, devono essere sorgenti luminose efficienti.Ciò è dimostrato dal fatto che la luce verde rappresenta circa il 69% della “luce bianca isoenergetica”.Allo stato attuale, l’efficienza luminosa dei LED blu e rossi è molto elevata, con efficienze quantistiche interne superiori rispettivamente al 90% e al 95%, ma l’efficienza quantica interna dei LED verdi è molto indietro.Questo fenomeno di bassa efficienza della luce verde dei LED basati su GaN è chiamato “gap di luce verde”.Il motivo principale è che i LED verdi non hanno ancora trovato i propri materiali epitassiali.I materiali esistenti della serie di nitruro di fosforo e arsenico hanno un'efficienza molto bassa nella gamma dello spettro giallo-verde.Tuttavia, l'utilizzo di materiali epitassiali rossi o blu per produrre LED verdi funzionerà in condizioni di densità di corrente inferiore, poiché non vi è alcuna perdita di conversione del fosforo, il LED verde ha un'efficienza luminosa maggiore rispetto alla luce blu + verde fosforo.È stato riferito che la sua efficienza luminosa raggiunge i 291 Lm/W in condizioni di corrente di 1 mA.Tuttavia, l'efficienza luminosa della luce verde causata dall'effetto Droop diminuisce notevolmente con correnti maggiori.Quando la densità di corrente aumenta, l'efficienza luminosa diminuisce rapidamente.Con una corrente di 350 mA, l'efficienza luminosa è di 108 Lm/W.In condizioni di 1A, l'efficienza luminosa diminuisce.a 66Lm/W.

Per i fosfuri del gruppo III, l'emissione di luce nella fascia verde è diventata un ostacolo fondamentale per i sistemi materiali.Cambiare la composizione di AlInGaP in modo che emetta verde anziché rosso, arancione o giallo si traduce in un confinamento insufficiente del portatore a causa del gap energetico relativamente basso del sistema materiale, che preclude un'efficiente ricombinazione radiativa.

Al contrario, è più difficile per i nitruri III raggiungere un’elevata efficienza, ma le difficoltà non sono insormontabili.Utilizzando questo sistema, estendendo la luce alla banda della luce verde, due fattori che causeranno una diminuzione dell'efficienza sono: la diminuzione dell'efficienza quantistica esterna e dell'efficienza elettrica.La diminuzione dell'efficienza quantistica esterna deriva dal fatto che, sebbene il gap della banda verde sia inferiore, i LED verdi utilizzano l'elevata tensione diretta del GaN, che fa diminuire il tasso di conversione della potenza.Il secondo svantaggio è che il LED verde diminuisce all'aumentare della densità di corrente di iniezione e viene intrappolato dall'effetto droop.L'effetto Droop si verifica anche nei LED blu, ma il suo impatto è maggiore nei LED verdi, con conseguente minore efficienza della corrente operativa convenzionale.Tuttavia, ci sono molte speculazioni sulle cause dell’effetto droop, non solo sulla ricombinazione Auger, ma includono la dislocazione, il trabocco del portatore o la perdita di elettroni.Quest'ultimo è potenziato da un campo elettrico interno ad alta tensione.

Pertanto, il modo per migliorare l'efficienza luminosa dei LED verdi: da un lato, studiare come ridurre l'effetto Droop nelle condizioni dei materiali epitassiali esistenti per migliorare l'efficienza luminosa;d'altra parte, utilizzare la conversione della fotoluminescenza dei LED blu e dei fosfori verdi per emettere luce verde.Questo metodo può ottenere luce verde ad alta efficienza, che teoricamente può raggiungere un'efficienza luminosa maggiore rispetto all'attuale luce bianca.Si tratta di luce verde non spontanea e la diminuzione della purezza del colore causata dal suo allargamento spettrale è sfavorevole per i display, ma non è adatta alla gente comune.Per l'illuminazione non ci sono problemi.L'efficacia della luce verde ottenuta con questo metodo può essere maggiore di 340 Lm/W, ma non supererà comunque i 340 Lm/W dopo la combinazione con la luce bianca.In terzo luogo, continua a ricercare e trovare i tuoi materiali epitassiali.Solo così si apre un barlume di speranza.Ottenendo una luce verde superiore a 340 Lm/w, la luce bianca combinata dai tre LED di colore primario rosso, verde e blu può essere superiore al limite di efficienza luminosa di 340 Lm/w dei LED a luce bianca di tipo blue chip .W.

3. LED ultraviolettochip + tre fosfori di colore primario emettono luce.

Il principale difetto intrinseco dei due tipi di LED bianchi sopra menzionati è la distribuzione spaziale non uniforme di luminosità e cromaticità.La luce ultravioletta non può essere percepita dall'occhio umano.Pertanto, dopo che la luce ultravioletta esce dal chip, viene assorbita dai tre fosfori di colore primario nello strato di imballaggio, viene convertita in luce bianca dalla fotoluminescenza dei fosfori e quindi emessa nello spazio.Questo è il suo più grande vantaggio, proprio come le tradizionali lampade fluorescenti, non presenta irregolarità cromatiche spaziali.Tuttavia, l'efficienza luminosa teorica del LED a luce bianca con chip ultravioletto non può essere superiore al valore teorico della luce bianca con chip blu, per non parlare del valore teorico della luce bianca RGB.Tuttavia, solo attraverso lo sviluppo di fosfori a tre colori primari ad alta efficienza adatti all'eccitazione ultravioletta possiamo ottenere LED bianchi ultravioletti che in questa fase sono vicini o addirittura più efficienti dei due LED bianchi sopra menzionati.Più i LED ultravioletti sono vicini al blu, più è probabile che si verifichino.Più è grande, non sono possibili i LED bianchi di tipo UV a onde medie e onde corte.