Tipos de LED branco: As principais rotas técnicas do LED branco para iluminação são: ① LED azul + tipo fósforo;②Tipo de LED RGB;③ LED ultravioleta + tipo fósforo.

1. Luz azul – chip LED + tipo de fósforo verde-amarelo, incluindo derivados de fósforo multicoloridos e outros tipos.

A camada de fósforo verde-amarelo absorve parte da luz azul do chip LED para produzir fotoluminescência.A outra parte da luz azul do chip LED é transmitida através da camada de fósforo e se funde com a luz verde-amarelada emitida pelo fósforo em vários pontos do espaço.As luzes vermelha, verde e azul se misturam para formar a luz branca;Neste método, o maior valor teórico da eficiência de conversão da fotoluminescência do fósforo, uma das eficiências quânticas externas, não excederá 75%;e a taxa máxima de extração de luz do chip só pode atingir cerca de 70%.Portanto, teoricamente, a luz branca do tipo azul A eficiência luminosa máxima do LED não excederá 340 Lm/W.Nos últimos anos, o CREE atingiu 303Lm/W.Se os resultados dos testes forem precisos, vale a pena comemorar.

2. Combinação de três cores primárias vermelha, verde e azulTipos de LED RGBincluirTipos de LED RGBW, etc.

R-LED (vermelho) + G-LED (verde) + B-LED (azul) três diodos emissores de luz são combinados, e as três cores primárias da luz vermelha, verde e azul emitidas são misturadas diretamente no espaço para formar branco luz.Para produzir luz branca de alta eficiência desta forma, em primeiro lugar, LEDs de várias cores, especialmente LEDs verdes, devem ser fontes de luz eficientes.Isto pode ser verificado pelo facto de a luz verde representar cerca de 69% da “luz branca isoenergética”.Actualmente, a eficiência luminosa dos LED azuis e vermelhos tem sido muito elevada, com eficiências quânticas internas superiores a 90% e 95%, respectivamente, mas a eficiência quântica interna dos LED verdes está muito atrasada.Este fenômeno de baixa eficiência da luz verde dos LEDs baseados em GaN é chamado de “lacuna de luz verde”.A principal razão é que os LEDs verdes ainda não encontraram seus próprios materiais epitaxiais.Os materiais existentes da série de nitreto de arsênio e fósforo têm eficiência muito baixa na faixa do espectro amarelo-verde.No entanto, o uso de materiais epitaxiais vermelhos ou azuis para fazer LEDs verdes irá Sob condições de menor densidade de corrente, porque não há perda de conversão de fósforo, o LED verde tem maior eficiência luminosa do que a luz azul + verde fósforo.É relatado que sua eficiência luminosa atinge 291Lm/W sob condição de corrente de 1mA.No entanto, a eficiência luminosa da luz verde causada pelo efeito Droop cai significativamente em correntes maiores.Quando a densidade de corrente aumenta, a eficiência luminosa cai rapidamente.Na corrente de 350mA, a eficiência luminosa é de 108Lm/W.Sob condições 1A, a eficiência luminosa diminui.até 66Lm/W.

Para os fosfetos do Grupo III, a emissão de luz na faixa verde tornou-se um obstáculo fundamental para os sistemas materiais.Alterar a composição do AlInGaP para que emita verde em vez de vermelho, laranja ou amarelo resulta em confinamento insuficiente do transportador devido ao intervalo de energia relativamente baixo do sistema material, o que impede a recombinação radiativa eficiente.

Em contraste, é mais difícil para os III-nitretos alcançarem alta eficiência, mas as dificuldades não são intransponíveis.Utilizando este sistema, estendendo a luz até a faixa de luz verde, dois fatores que causarão diminuição da eficiência são: a diminuição da eficiência quântica externa e a eficiência elétrica.A diminuição na eficiência quântica externa vem do fato de que, embora o band gap verde seja menor, os LEDs verdes usam a alta tensão direta do GaN, o que faz com que a taxa de conversão de energia diminua.A segunda desvantagem é que o LED verde diminui à medida que a densidade da corrente de injeção aumenta e fica preso pelo efeito de queda.O efeito Droop também ocorre em LEDs azuis, mas seu impacto é maior em LEDs verdes, resultando em menor eficiência da corrente operacional convencional.No entanto, existem muitas especulações sobre as causas do efeito de queda, não apenas a recombinação Auger – elas incluem deslocamento, transbordamento de portadores ou vazamento de elétrons.Este último é reforçado por um campo elétrico interno de alta tensão.

Portanto, a forma de melhorar a eficiência luminosa dos LEDs verdes: por um lado, estudar como reduzir o efeito Droop nas condições dos materiais epitaxiais existentes para melhorar a eficiência luminosa;por outro lado, use a conversão de fotoluminescência de LEDs azuis e fósforos verdes para emitir luz verde.Este método pode obter luz verde de alta eficiência, que teoricamente pode atingir uma eficiência luminosa maior do que a luz branca atual.É uma luz verde não espontânea e a diminuição da pureza da cor causada pelo seu alargamento espectral é desfavorável para monitores, mas não é adequada para pessoas comuns.Não há problema de iluminação.A eficácia da luz verde obtida por este método tem a possibilidade de ser superior a 340 Lm/W, mas ainda não excederá 340 Lm/W após combinação com luz branca.Em terceiro lugar, continue a pesquisar e a encontrar os seus próprios materiais epitaxiais.Só assim há um vislumbre de esperança.Ao obter luz verde superior a 340 Lm/w, a luz branca combinada pelos três LEDs de cores primárias, vermelho, verde e azul, pode ser superior ao limite de eficiência luminosa de 340 Lm/w dos LEDs de luz branca do tipo blue chip. .C.

3. LED ultravioletachip + três fósforos de cores primárias emitem luz.

O principal defeito inerente aos dois tipos de LEDs brancos acima é a distribuição espacial desigual de luminosidade e cromaticidade.A luz ultravioleta não pode ser percebida pelo olho humano.Portanto, depois que a luz ultravioleta sai do chip, ela é absorvida pelos três fósforos de cores primárias na camada de embalagem e é convertida em luz branca pela fotoluminescência dos fósforos e depois emitida para o espaço.Esta é a sua maior vantagem, assim como as lâmpadas fluorescentes tradicionais, não apresenta irregularidades espaciais de cores.No entanto, a eficiência luminosa teórica do LED de luz branca de chip ultravioleta não pode ser superior ao valor teórico da luz branca de chip azul, muito menos ao valor teórico da luz branca RGB.No entanto, somente através do desenvolvimento de fósforos de três cores primárias de alta eficiência adequados para excitação ultravioleta podemos obter LEDs brancos ultravioleta que são próximos ou até mais eficientes do que os dois LEDs brancos acima neste estágio.Quanto mais próximos dos LEDs ultravioleta azuis estiverem, maior será a probabilidade de eles ocorrerem.Quanto maior for, os LEDs brancos do tipo UV de ondas médias e curtas não são possíveis.