1. Moviy LED chipi + sariq yashil fosfor, shu jumladan polixrom fosfor lotin

Sariq yashil fosfor qatlami ba'zilarining ko'k nurini o'zlashtiradiLED chiplarifotoluminesans hosil qilish uchun va LED chiplaridan ko'k yorug'lik fosfor qatlamidan tashqariga o'tadi va kosmosning turli nuqtalarida fosfor tomonidan chiqarilgan sariq yashil yorug'lik bilan birlashadi va qizil yashil ko'k chiroq oq yorug'lik hosil qilish uchun aralashtiriladi; Shu tarzda, tashqi kvant samaradorligidan biri bo'lgan fosforning fotoluminesans konvertatsiya samaradorligining maksimal nazariy qiymati 75% dan oshmaydi; Chipdan yorug'likning eng yuqori olish tezligi faqat taxminan 70% ga yetishi mumkin. Shuning uchun, nazariy jihatdan, ko'k rangli oq rangli LEDning maksimal yorug'lik samaradorligi 340 Lm / Vt dan oshmaydi va CREE bir necha yil oldin 303 Lm / Vt ga etadi. Agar test natijalari to'g'ri bo'lsa, buni nishonlashga arziydi.

2. Qizil yashil ko'k uchta asosiy rang kombinatsiyasi RGB LED turi, shu jumladan RGB W LED turi va boshqalar

Uchyorug'lik chiqaradigandiodlar, R-LED (qizil) + G-LED (yashil) + B-LED (ko'k), kosmosda chiqarilgan qizil, yashil va ko'k nurni to'g'ridan-to'g'ri aralashtirish orqali oq yorug'lik hosil qilish uchun birlashtiriladi. Shu tarzda yuqori yorug'lik samaradorligi oq yorug'likni yaratish uchun, birinchi navbatda, barcha rangli LEDlar, ayniqsa yashil LEDlar samarali yorug'lik manbalari bo'lishi kerak, bu "teng energiya oq yorug'lik" ning taxminan 69% ni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda ko'k LED va qizil LEDning yorug'lik samaradorligi juda yuqori bo'lib, ichki kvant samaradorligi mos ravishda 90% va 95% dan oshdi, lekin yashil LEDning ichki kvant samaradorligi ancha orqada. GaN asosidagi LEDning past yashil yorug'lik samaradorligining bu hodisasi "yashil yorug'lik oralig'i" deb ataladi. Asosiy sabab shundaki, yashil LED hali o'zining epitaksial materialini topmagan. Mavjud fosforli mishyak nitridi seriyali materiallarning samaradorligi sariq yashil xromatografik diapazonda juda past. Biroq, yashil LED qizil yorug'lik yoki ko'k nurli epitaksial materiallardan tayyorlangan. Past oqim zichligi sharoitida, fosfor konvertatsiyasining yo'qolishi yo'qligi sababli, yashil LED ko'k chiroq + fosfor yashil chiroqqa qaraganda yuqori yorug'lik samaradorligiga ega. Ma'lum qilinishicha, uning yorug'lik samaradorligi 1mA oqim ostida 291 Lm/Vt ga etadi. Biroq, yuqori oqim ostida, Droop effektidan kelib chiqqan yashil yorug'likning yorug'lik samaradorligi sezilarli darajada kamayadi. Oqim zichligi oshganda, yorug'lik samaradorligi tezda pasayadi. 350mA oqim ostida yorug'lik samaradorligi 108Lm / Vt ni tashkil qiladi va 1A holatida yorug'lik samaradorligi 66Lm / Vt ga kamayadi.

III guruh fosfidlari uchun yashil chiziqqa yorug'lik chiqarish moddiy tizimning asosiy to'sig'iga aylandi. AlInGaP tarkibini qizil, to'q sariq yoki sariq o'rniga yashil yorug'lik chiqaradigan tarzda o'zgartirish - tashuvchini cheklashning etarli emasligi moddiy tizimning nisbatan past energiya bo'shlig'iga bog'liq bo'lib, bu samarali radiatsiya rekombinatsiyasini istisno qiladi.

Aksincha, III guruh nitridlari uchun yuqori samaradorlikka erishish qiyinroq, ammo qiyinchilikni engib bo'lmaydi. Ushbu tizim yordamida yorug'lik yashil yorug'lik chizig'iga uzatilganda, samaradorlikni pasaytiradigan ikkita omil tashqi kvant samaradorligi va elektr samaradorligi hisoblanadi. Tashqi kvant samaradorligining pasayishi yashil tarmoqli bo'shlig'i pastroq bo'lsa-da, yashil LED GaN ning yuqori to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishidan foydalanadi, bu esa quvvatni aylantirish tezligini pasaytiradi. Ikkinchi kamchilik - bu yashil rangLED kamayadiin'ektsiya oqimining zichligi oshishi bilan va droop effekti bilan tutiladi. Droop effekti ko'k LEDda ham paydo bo'ladi, lekin yashil LEDda jiddiyroq bo'lib, an'anaviy ish oqimining samaradorligi past bo'ladi. Biroq, droop effektining ko'plab sabablari bor, nafaqat Auger rekombinatsiyasi, balki dislokatsiya, tashuvchining to'lib ketishi yoki elektron qochqin. Ikkinchisi yuqori kuchlanishli ichki elektr maydoni bilan kuchaytiriladi.

Shuning uchun yashil LEDning yorug'lik samaradorligini oshirish yo'llari: bir tomondan, mavjud epitaksial materiallar sharoitida yorug'lik samaradorligini yaxshilash uchun Droop effektini qanday kamaytirishni o'rganing; Boshqa tomondan, ko'k LED plyus yashil fosfor yashil yorug'lik chiqarish uchun fotoluminesans konvertatsiyasi uchun ishlatiladi. Ushbu usul yuqori yorug'lik samaradorligi bilan yashil nurni olishi mumkin, bu nazariy jihatdan hozirgi oq nurga qaraganda yuqori yorug'lik samaradorligiga erishishi mumkin. Bu o'z-o'zidan paydo bo'lmagan yashil chiroqqa tegishli. Spektral kengayishi tufayli rang sofligining pasayishi displey uchun noqulay, ammo oddiy yoritish uchun bu muammo emas. 340 Lm / Vt dan ortiq yashil yorug'lik samaradorligini olish mumkin, Biroq, birlashtirilgan oq yorug'lik 340 Lm / Vt dan oshmaydi; Uchinchidan, tadqiqotni davom ettiring va o'zingizning epitaksial materiallaringizni toping. Faqat shu tarzda 340 Lm/w dan ko'proq yashil yorug'lik olingandan so'ng, qizil, yashil va ko'k uchta asosiy rangli LEDlar bilan birlashtirilgan oq yorug'lik ko'k chipning yorug'lik samaradorligi chegarasidan yuqori bo'lishi mumkinligiga umid porlashi mumkin. 340 Lm/Vt oq rangli LED.

3. Ultraviyole LED chip+uch rangli fosfor

Yuqoridagi ikki turdagi oq LEDning asosiy o'ziga xos nuqsoni shundaki, yorug'lik va xromaning fazoviy taqsimoti notekis. UV nurlari inson ko'ziga ko'rinmaydi. Shu sababli, chipdan chiqarilgan UV nuri qadoqlash qatlamining uch rangli fosfori tomonidan so'riladi va keyin fosforning fotolyuminessensiyasidan oq nurga aylanadi va kosmosga chiqariladi. Bu uning eng katta afzalligi, xuddi an'anaviy lyuminestsent chiroq kabi, u notekis kosmik rangga ega emas. Shu bilan birga, ultrabinafsha chip tipidagi oq LEDning nazariy yorug'lik samaradorligi ko'k chip turi oq yorug'likning nazariy qiymatidan yuqori bo'lishi mumkin emas, RGB tipidagi oq yorug'likning nazariy qiymati. Biroq, faqat UV nurlarini qo'zg'atish uchun mos keladigan samarali uch rangli fosforlarni ishlab chiqish orqali ushbu bosqichda yuqorida aytib o'tilgan ikkita oq LEDga qaraganda o'xshash yoki hatto undan yuqori yorug'lik samaradorligiga ega ultrabinafsha oq LEDni olish mumkin. Ultrabinafsha LED ko'k chiroqqa qanchalik yaqin bo'lsa, u shunchalik ko'p bo'ladi va o'rta to'lqinli va qisqa to'lqinli ultrabinafsha chiziqlari bo'lgan oq LED imkonsiz bo'ladi.