Analisis Rute Teknis Utama LED Cahaya Putih Untuk Penerangan

Jenis LED putih: Rute teknis utama LED putih untuk penerangan adalah: ① LED Biru + jenis fosfor;②Tipe LED RGB;③ LED ultraviolet + jenis fosfor.

chip yang dipimpin

1. Lampu biru – Chip LED + jenis fosfor kuning-hijau termasuk turunan fosfor multi-warna dan jenis lainnya.

Lapisan fosfor kuning-hijau menyerap sebagian cahaya biru dari chip LED untuk menghasilkan fotoluminesensi.Bagian lain dari cahaya biru dari chip LED ditransmisikan melalui lapisan fosfor dan menyatu dengan cahaya kuning-hijau yang dipancarkan oleh fosfor di berbagai titik dalam ruang.Lampu merah, hijau dan biru bercampur membentuk cahaya putih;Dalam metode ini, nilai teoritis tertinggi dari efisiensi konversi fotoluminesensi fosfor, salah satu efisiensi kuantum eksternal, tidak akan melebihi 75%;dan tingkat ekstraksi cahaya maksimum dari chip hanya dapat mencapai sekitar 70%.Oleh karena itu, secara teoritis, cahaya putih tipe biru Efisiensi cahaya LED maksimum tidak akan melebihi 340 Lm/W.Dalam beberapa tahun terakhir, CREE mencapai 303Lm/W.Jika hasil tesnya akurat, patut dirayakan.

 

2. Kombinasi tiga warna primer merah, hijau dan biruJenis LED RGBtermasukRGBW- Jenis LED, dll.

R-LED (merah) + G-LED (hijau) + B-LED (biru) tiga dioda pemancar cahaya digabungkan bersama, dan tiga warna primer cahaya merah, hijau dan biru yang dipancarkan langsung dicampur dalam ruang untuk membentuk putih lampu.Untuk menghasilkan cahaya putih berefisiensi tinggi dengan cara ini, pertama-tama, LED dengan berbagai warna, terutama LED hijau, harus menjadi sumber cahaya yang efisien.Hal ini terlihat dari fakta bahwa lampu hijau menyumbang sekitar 69% dari “cahaya putih isoenergi”.Saat ini, efisiensi cahaya LED biru dan merah sudah sangat tinggi, dengan efisiensi kuantum internal masing-masing melebihi 90% dan 95%, namun efisiensi kuantum internal LED hijau jauh tertinggal.Fenomena rendahnya efisiensi lampu hijau pada LED berbasis GaN disebut “celah lampu hijau”.Alasan utamanya adalah LED hijau belum menemukan bahan epitaksinya sendiri.Bahan seri fosfor arsenik nitrida yang ada memiliki efisiensi yang sangat rendah dalam rentang spektrum kuning-hijau.Namun, menggunakan bahan epitaksi merah atau biru untuk membuat LED hijau akan Dalam kondisi kepadatan arus yang lebih rendah, karena tidak ada kehilangan konversi fosfor, LED hijau memiliki efisiensi cahaya yang lebih tinggi daripada lampu hijau biru + fosfor.Dilaporkan bahwa efisiensi cahayanya mencapai 291Lm/W dalam kondisi 1mA saat ini.Namun, efisiensi cahaya lampu hijau yang disebabkan oleh efek Droop turun secara signifikan pada arus yang lebih besar.Ketika rapat arus meningkat, efisiensi cahaya turun dengan cepat.Pada arus 350mA, efisiensi cahayanya adalah 108Lm/W.Dalam kondisi 1A, efisiensi cahaya menurun.hingga 66Lm/W.

Untuk fosfida Golongan III, pancaran cahaya ke pita hijau telah menjadi kendala mendasar bagi sistem material.Mengubah komposisi AlInGaP sehingga memancarkan warna hijau, bukan merah, oranye, atau kuning, menghasilkan pengekangan pembawa yang tidak mencukupi karena kesenjangan energi yang relatif rendah pada sistem material, sehingga menghalangi rekombinasi radiasi yang efisien.

Sebaliknya, III-nitrida lebih sulit mencapai efisiensi tinggi, namun kesulitan tersebut bukannya tidak dapat diatasi.Dengan menggunakan sistem ini, memperluas cahaya ke pita lampu hijau, dua faktor yang akan menyebabkan penurunan efisiensi adalah: penurunan efisiensi kuantum eksternal dan efisiensi listrik.Penurunan efisiensi kuantum eksternal berasal dari fakta bahwa meskipun celah pita hijau lebih rendah, LED hijau menggunakan tegangan maju GaN yang tinggi, yang menyebabkan tingkat konversi daya menurun.Kerugian kedua adalah LED hijau berkurang seiring dengan meningkatnya kepadatan arus injeksi dan terjebak oleh efek droop.Efek Droop juga terjadi pada LED biru, namun dampaknya lebih besar pada LED hijau, sehingga menghasilkan efisiensi arus pengoperasian konvensional yang lebih rendah.Namun, ada banyak spekulasi tentang penyebab efek droop, bukan hanya rekombinasi Auger – tapi juga termasuk dislokasi, luapan pembawa, atau kebocoran elektron.Yang terakhir ini diperkuat oleh medan listrik internal tegangan tinggi.

Oleh karena itu, cara untuk meningkatkan efisiensi cahaya LED hijau: di satu sisi, pelajari cara mengurangi efek Droop dalam kondisi bahan epitaksi yang ada untuk meningkatkan efisiensi cahaya;di sisi lain, gunakan konversi fotoluminesensi LED biru dan fosfor hijau untuk memancarkan cahaya hijau.Cara ini dapat memperoleh lampu hijau dengan efisiensi tinggi, yang secara teori dapat mencapai efisiensi cahaya yang lebih tinggi dibandingkan lampu putih saat ini.Ini adalah lampu hijau non-spontan, dan penurunan kemurnian warna yang disebabkan oleh perluasan spektral tidak menguntungkan untuk tampilan, tetapi tidak cocok untuk orang biasa.Untuk pencahayaan tidak ada masalah.Efikasi lampu hijau yang diperoleh dengan metode ini kemungkinan lebih besar dari 340 Lm/W, namun tetap tidak melebihi 340 Lm/W setelah digabungkan dengan lampu putih.Ketiga, teruslah meneliti dan menemukan bahan epitaksi Anda sendiri.Hanya dengan cara ini, ada secercah harapan.Dengan memperoleh cahaya hijau yang lebih tinggi dari 340 Lm/w, cahaya putih yang dikombinasikan dengan tiga LED warna primer merah, hijau, dan biru dapat lebih tinggi dari batas efisiensi cahaya sebesar 340 Lm/w dari LED cahaya putih tipe chip biru .W.

 

3. LED ultravioletchip + tiga fosfor warna primer memancarkan cahaya.

Cacat bawaan utama dari dua jenis LED putih di atas adalah distribusi luminositas dan kromatisitas spasial yang tidak merata.Sinar ultraviolet tidak dapat dilihat oleh mata manusia.Oleh karena itu, setelah sinar ultraviolet keluar dari chip, ia diserap oleh tiga fosfor warna primer di lapisan kemasan, dan diubah menjadi cahaya putih melalui fotoluminesensi fosfor, dan kemudian dipancarkan ke luar angkasa.Ini adalah keuntungan terbesarnya, sama seperti lampu neon tradisional, lampu ini tidak memiliki ketidakrataan warna spasial.Namun, efisiensi cahaya teoritis LED cahaya putih chip ultraviolet tidak boleh lebih tinggi dari nilai teoritis cahaya putih chip biru, apalagi nilai teoritis cahaya putih RGB.Namun, hanya melalui pengembangan fosfor tiga warna primer berefisiensi tinggi yang cocok untuk eksitasi ultraviolet, kita dapat memperoleh LED putih ultraviolet yang mendekati atau bahkan lebih efisien daripada dua LED putih di atas pada tahap ini.Semakin dekat dengan LED ultraviolet biru, semakin besar kemungkinannya.Semakin besar ukurannya, LED putih tipe UV gelombang menengah dan gelombang pendek tidak dapat digunakan.


Waktu posting: 19 Maret 2024