თეთრი LED ტიპები: თეთრი LED განათების ძირითადი ტექნიკური მარშრუტებია: ① ლურჯი LED + ფოსფორის ტიპი;②RGB LED ტიპი;③ ულტრაიისფერი LED + ფოსფორის ტიპი.

1. ცისფერი შუქი – LED ჩიპი + ყვითელ-მწვანე ფოსფორის ტიპი მრავალფეროვანი ფოსფორის წარმოებულების და სხვა ტიპების ჩათვლით.

ყვითელ-მწვანე ფოსფორის ფენა შთანთქავს ცისფერი სინათლის ნაწილს LED ჩიპიდან, რათა გამოიმუშაოს ფოტოლუმინესცენცია.LED ჩიპიდან ლურჯი შუქის მეორე ნაწილი გადაიცემა ფოსფორის ფენით და ერწყმის ფოსფორის მიერ გამოსხივებულ ყვითელ-მწვანე შუქს სივრცის სხვადასხვა წერტილში.წითელი, მწვანე და ლურჯი ნათურები შერეულია თეთრი სინათლის ფორმირებისთვის;ამ მეთოდით, ფოსფორის ფოტოლუმინესცენციის გარდაქმნის ეფექტურობის უმაღლესი თეორიული მნიშვნელობა, ერთ-ერთი გარე კვანტური ეფექტურობა, არ აღემატება 75%-ს;და მაქსიმალური სინათლის მოპოვების სიჩქარე ჩიპიდან შეიძლება მხოლოდ 70% -ს მიაღწიოს.ამიტომ, თეორიულად, ლურჯი ტიპის თეთრი შუქი მაქსიმალური LED მანათობელი ეფექტურობა არ აღემატება 340 Lm/W.ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში CREE-მ მიაღწია 303 ლმ/ვტ.თუ ტესტის შედეგები ზუსტია, ღირს აღნიშვნა.

2. წითელი, მწვანე და ლურჯი სამი ძირითადი ფერის კომბინაციაRGB LED ტიპებიმოიცავსRGBW- LED ტიპებიდა ა.შ.

R-LED (წითელი) + G-LED (მწვანე) + B-LED (ლურჯი) სამი შუქის დიოდი გაერთიანებულია ერთად და გამოსხივებული სამი ძირითადი ფერი წითელი, მწვანე და ლურჯი შუქი პირდაპირ შერეულია სივრცეში თეთრის შესაქმნელად. მსუბუქი.ამ გზით მაღალი ეფექტურობის თეთრი განათების წარმოებისთვის, პირველ რიგში, სხვადასხვა ფერის LED-ები, განსაკუთრებით მწვანე LED-ები, უნდა იყოს ეფექტური სინათლის წყარო.ეს ჩანს იქიდან, რომ მწვანე შუქი შეადგენს "იზოენერგეტიკული თეთრი სინათლის" დაახლოებით 69%-ს.ამჟამად, ლურჯი და წითელი LED-ების მანათობელი ეფექტურობა ძალიან მაღალია, შიდა კვანტური ეფექტურობა აღემატება შესაბამისად 90% და 95%-ს, მაგრამ მწვანე LED-ების შიდა კვანტური ეფექტურობა ბევრად ჩამორჩება.GaN-ზე დაფუძნებული LED-ების დაბალი მწვანე სინათლის ეფექტურობის ამ ფენომენს ეწოდება "მწვანე შუქის უფსკრული".მთავარი მიზეზი ის არის, რომ მწვანე LED-ებმა ჯერ ვერ იპოვეს საკუთარი ეპიტაქსიური მასალები.ფოსფორის დარიშხანის ნიტრიდის სერიის არსებულ მასალებს აქვთ ძალიან დაბალი ეფექტურობა ყვითელ-მწვანე სპექტრის დიაპაზონში.თუმცა, წითელი ან ლურჯი ეპიტაქსიალური მასალების გამოყენება მწვანე LED-ების დასამზადებლად იქნება დაბალი დენის სიმკვრივის პირობებში, რადგან არ არის ფოსფორის გარდაქმნის დაკარგვა, მწვანე LED-ს აქვს უფრო მაღალი მანათობელი ეფექტურობა, ვიდრე ლურჯი + ფოსფორის მწვანე შუქი.ცნობილია, რომ მისი მანათობელი ეფექტურობა აღწევს 291Lm/W 1mA მიმდინარე პირობებში.თუმცა, მწვანე შუქის მანათობელი ეფექტურობა, რომელიც გამოწვეულია Droop ეფექტით, მნიშვნელოვნად იკლებს უფრო დიდ დენებზე.როდესაც დენის სიმკვრივე იზრდება, მანათობელი ეფექტურობა სწრაფად იკლებს.350 mA დენის დროს, მანათობელი ეფექტურობა არის 108 ლმ/ვტ.1A პირობებში, მანათობელი ეფექტურობა მცირდება.66 ლმ/ვტ-მდე.

III ჯგუფის ფოსფიდებისთვის მწვანე ზოლში სინათლის გამოსხივება მატერიალური სისტემების ფუნდამენტურ დაბრკოლებად იქცა.AlInGaP-ის შემადგენლობის შეცვლა ისე, რომ ის ასხივებს მწვანეს და არა წითელს, ნარინჯისფერს ან ყვითელს, იწვევს არასაკმარისი მატარებლის შეზღუდვას მატერიალური სისტემის შედარებით დაბალი ენერგიის უფსკრულის გამო, რაც გამორიცხავს ეფექტურ რადიაციულ რეკომბინაციას.

ამის საპირისპიროდ, III-ნიტრიდებისთვის უფრო რთულია მაღალი ეფექტურობის მიღწევა, მაგრამ სირთულეები არ არის გადაულახავი.ამ სისტემის გამოყენებით, შუქის გაფართოვებით მწვანე შუქის ზოლზე, ორი ფაქტორი, რომელიც გამოიწვევს ეფექტურობის შემცირებას, არის: გარე კვანტური ეფექტურობის შემცირება და ელექტრული ეფექტურობა.გარე კვანტური ეფექტურობის დაქვეითება გამომდინარეობს იქიდან, რომ მიუხედავად იმისა, რომ მწვანე ზოლის უფსკრული უფრო დაბალია, მწვანე LED-ები იყენებენ GaN-ის მაღალ წინა ძაბვას, რაც იწვევს დენის კონვერტაციის სიჩქარის შემცირებას.მეორე მინუსი არის ის, რომ მწვანე LED მცირდება ინექციის დენის სიმკვრივის მატებასთან ერთად და ჩერდება ვარდნის ეფექტით.Droop ეფექტი ასევე გვხვდება ლურჯ LED-ებში, მაგრამ მისი ზემოქმედება უფრო დიდია მწვანე LED-ებში, რაც ამცირებს ჩვეულებრივი ოპერაციული დენის ეფექტურობას.თუმცა, არსებობს მრავალი ვარაუდი დახშობის ეფექტის გამომწვევ მიზეზებზე და არა მხოლოდ აუგერის რეკომბინაციაზე - მათ შორისაა დისლოკაცია, გადამზიდის გადინება ან ელექტრონის გაჟონვა.ეს უკანასკნელი გაძლიერებულია მაღალი ძაბვის შიდა ელექტრული ველით.

მაშასადამე, მწვანე LED-ების სინათლის ეფექტურობის გაუმჯობესების გზა: ერთი მხრივ, შეისწავლეთ როგორ შევამციროთ Droop ეფექტი არსებული ეპიტაქსიალური მასალების პირობებში სინათლის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად;მეორეს მხრივ, გამოიყენეთ ლურჯი LED-ების და მწვანე ფოსფორების ფოტოლუმინესცენციის გარდაქმნა მწვანე შუქის გამოსასხივებლად.ამ მეთოდს შეუძლია მიიღოს მაღალი ეფექტურობის მწვანე შუქი, რომელიც თეორიულად შეიძლება მიაღწიოს უფრო მაღალ განათების ეფექტურობას, ვიდრე ამჟამინდელი თეთრი შუქი.ეს არის არასპონტანური მწვანე შუქი და მისი სპექტრული გაფართოებით გამოწვეული ფერის სისუფთავის დაქვეითება არახელსაყრელია ჩვენებისთვის, მაგრამ არ არის შესაფერისი ჩვეულებრივი ადამიანებისთვის.განათების პრობლემა არ არის.ამ მეთოდით მიღებულ მწვანე შუქის ეფექტურობას აქვს შესაძლებლობა იყოს 340 ლმ/ვტ-ზე მეტი, მაგრამ თეთრ შუქთან შერწყმის შემდეგ ის მაინც არ აღემატება 340 ლმ/ვტ-ს.მესამე, განაგრძეთ კვლევა და იპოვნეთ საკუთარი ეპიტაქსიური მასალები.მხოლოდ ამ გზით არის იმედის ნაპერწკალი.მწვანე შუქის მიღებით, რომელიც აღემატება 340 ლმ/ვტ-ზე, თეთრი შუქი, რომელიც შერწყმულია სამი ძირითადი ფერის LED-ებით, წითელი, მწვანე და ლურჯი, შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ვიდრე ცისფერი ჩიპის ტიპის თეთრი სინათლის LED-ების მანათობელი ეფექტურობის ზღვარი 340 ლმ/ვ. .ვ.

3. ულტრაიისფერი LEDჩიპი + სამი ძირითადი ფერის ფოსფორი ასხივებს სინათლეს.

ზემოაღნიშნული ორი ტიპის თეთრი LED-ების მთავარი თანდაყოლილი დეფექტი არის სიკაშკაშისა და ქრომატულობის არათანაბარი სივრცითი განაწილება.ულტრაიისფერი შუქი ადამიანის თვალით ვერ აღიქმება.მაშასადამე, მას შემდეგ, რაც ულტრაიისფერი შუქი გამოდის ჩიპიდან, ის შეიწოვება შეფუთვის ფენაში არსებული სამი ძირითადი ფერის ფოსფორით და ფოსფორების ფოტოლუმინესცენციის შედეგად გარდაიქმნება თეთრ შუქად და შემდეგ გამოიყოფა კოსმოსში.ეს არის მისი ყველაზე დიდი უპირატესობა, ისევე როგორც ტრადიციული ფლუორესცენტური ნათურები, მას არ აქვს სივრცითი ფერის უთანასწორობა.თუმცა, ულტრაიისფერი ჩიპის თეთრი სინათლის LED-ის თეორიული სინათლის ეფექტურობა არ შეიძლება იყოს უფრო მაღალი, ვიდრე ლურჯი ჩიპის თეთრი სინათლის თეორიული მნიშვნელობა, რომ აღარაფერი ვთქვათ RGB თეთრი სინათლის თეორიულ მნიშვნელობაზე.თუმცა, მხოლოდ მაღალი ეფექტურობის სამი ძირითადი ფერის ფოსფორის შემუშავებით, რომელიც შესაფერისია ულტრაიისფერი აგზნებისთვის, შეგვიძლია მივიღოთ ულტრაიისფერი თეთრი LED-ები, რომლებიც ახლოსაა ან უფრო ეფექტურია, ვიდრე ზემოთ მოცემულ ორ თეთრ LED-ს ამ ეტაპზე.რაც უფრო ახლოს არის ლურჯი ულტრაიისფერი LED-ები, მით უფრო სავარაუდოა ისინი.რაც უფრო დიდია ის, საშუალო ტალღის და მოკლე ტალღის UV ტიპის თეთრი LED-ები შეუძლებელია.