1. Көк жарықдиодты чип+сары жасыл люминофор, соның ішінде полихромды фосфор туындысы

Сары жасыл фосфор қабаты кейбіреулерінің көк сәулесін жұтадыЖарықдиодты чиптерфотолюминесценцияны алу үшін, ал жарық диодты чиптерден шыққан көк жарық фосфор қабатынан шығып, кеңістіктің әртүрлі нүктелерінде фосфор шығаратын сары жасыл жарықпен біріктіріледі, ал қызыл жасыл көк жарық араласып, ақ жарық түзеді; Осылайша, сыртқы кванттық тиімділіктің бірі фосфордың фотолюминесценция түрлендіру тиімділігінің максималды теориялық мәні 75%-дан аспайды; Чиптен жарықты алудың ең жоғары жылдамдығы шамамен 70% жетуі мүмкін. Демек, теориялық тұрғыдан алғанда, көк жарық ақ жарық диодының максималды жарықтандыру тиімділігі 340 лм/Вт-тан аспайды, ал CREE бірнеше жыл бұрын 303 лм/Вт-қа жетеді. Егер сынақ нәтижелері дәл болса, оны тойлауға тұрарлық.

2. Қызыл жасыл көк үш негізгі түсті комбинациясы RGB жарық диодты түрі, соның ішінде RGB W жарық диодты түрі, т.б

Үшеуіжарық шығаратындиодтар, R-LED (қызыл)+G-LED (жасыл)+B-LED (көк) кеңістікте шығарылатын қызыл, жасыл және көк жарықты тікелей араластыру арқылы ақ жарық жасау үшін біріктірілген. Осы жолмен жоғары жарық тиімділігі ақ жарықты генерациялау үшін, ең алдымен, барлық түсті жарықдиодтар, әсіресе жасыл жарық диодтары, «тең энергиялық ақ жарықтың» шамамен 69% құрайтын тиімді жарық көздері болуы керек. Қазіргі уақытта көк жарық диоды мен қызыл жарық диодының жарық тиімділігі өте жоғары болды, ішкі кванттық тиімділік сәйкесінше 90% және 95% -дан асады, бірақ жасыл жарық диодының ішкі кванттық тиімділігі әлдеқайда артта қалды. GaN негізіндегі жарық диодының төмен жасыл жарық тиімділігінің бұл құбылысы «жасыл жарық аралығы» деп аталады. Оның басты себебі - жасыл жарық диоды әлі күнге дейін өзінің эпитаксиалды материалын таппаған. Қолданыстағы фосфорлы мышьяк нитриді сериясының материалдарының тиімділігі сары жасыл хроматографиялық диапазонда өте төмен. Дегенмен, жасыл жарық диоды қызыл жарық немесе көк жарық эпитаксиалды материалдардан жасалған. Төмен ток тығыздығы жағдайында, фосфорды түрлендірудің жоғалуы болмағандықтан, жасыл жарық диоды көк жарық + фосфор жасыл шамына қарағанда жоғары жарық тиімділігіне ие. Оның жарық беру тиімділігі 1мА ток кезінде 291Лм/Вт жетеді деп хабарланады. Дегенмен, жоғары ток кезінде Droop әсерінен туындаған жасыл жарықтың жарқырау тиімділігі айтарлықтай төмендейді. Токтың тығыздығы жоғарылағанда, жарықтың тиімділігі тез төмендейді. 350мА ток кезінде жарық тиімділігі 108Лм/Вт, ал 1А жағдайында жарық тиімділігі 66Лм/Вт дейін төмендейді.

III топ фосфидтері үшін жасыл жолаққа жарық шығару материалдық жүйенің негізгі кедергісіне айналды. AlInGaP құрамын қызыл, қызғылт сары немесе сары түстің орнына жасыл жарық шығаратындай етіп өзгерту – тасымалдаушыны жеткіліксіз шектеуді тудыратын материал жүйесінің салыстырмалы түрде төмен энергетикалық саңылауымен түсіндіріледі, бұл тиімді радиациялық рекомбинацияны болдырмайды.

Керісінше, III топ нитридтері үшін жоғары тиімділікке жету қиынырақ, бірақ бұл қиындықты жеңу мүмкін емес. Жарық осы жүйемен жасыл жарық жолағына ұзартылған кезде, тиімділікті төмендететін екі фактор сыртқы кванттық тиімділік және электрлік тиімділік болып табылады. Сыртқы кванттық тиімділіктің төмендеуі жасыл жолақ саңылауы төмен болғанымен, жасыл жарық диоды қуатты түрлендіру жылдамдығын төмендететін GaN жоғары алға кернеуін пайдалануынан туындайды. Екінші кемшілігі - бұл жасылЖШД азаядыинъекциялық ток тығыздығының жоғарылауымен және төмен түсу әсерінен ұсталады. Түсіру әсері көк жарық диодында да пайда болады, бірақ жасыл жарық диодыда ол маңыздырақ, нәтижесінде әдеттегі жұмыс токының тиімділігі төмендейді. Дегенмен, аугер рекомбинациясы ғана емес, сонымен қатар дислокация, тасымалдаушының толып кетуі немесе электронды ағып кетудің көптеген себептері бар. Соңғысы жоғары кернеулі ішкі электр өрісімен күшейтіледі.

Сондықтан жасыл жарықдиодты жарықтандыру тиімділігін арттыру жолдары: бір жағынан, қолданыстағы эпитаксиалды материалдар жағдайында жарық тиімділігін жақсарту үшін Droop әсерін азайту жолын зерттеу; Екінші жағынан, көк жарық диодты плюс жасыл фосфор жасыл жарық шығару үшін фотолюминесценцияны түрлендіру үшін қолданылады. Бұл әдіс теориялық тұрғыдан қазіргі ақ жарыққа қарағанда жоғары жарық тиімділігіне қол жеткізе алатын жоғары жарық тиімділігі бар жасыл жарықты ала алады. Ол өздігінен пайда болмайтын жасыл жарыққа жатады. Оның спектрлік кеңеюінен туындаған түс тазалығының төмендеуі дисплей үшін қолайсыз, бірақ қарапайым жарықтандыру үшін бұл проблема емес. 340 лм/Вт-тан жоғары жасыл жарық тиімділігін алуға болады, Дегенмен, біріктірілген ақ жарық 340 лм/Вт аспайды; Үшіншіден, зерттеуді жалғастырыңыз және өзіңіздің эпитаксистік материалдарыңызды табыңыз. Тек осылай ғана 340 Lm/w астам жасыл жарық алғаннан кейін қызыл, жасыл және көк үш негізгі түсті жарықдиодты шамдар біріктіретін ақ жарық көк чиптің жарық тиімділігі шегінен жоғары болуы мүмкін деген үміт жарқырауы мүмкін. ақ жарық диоды 340 лм/Вт.

3. Ультракүлгін жарықдиодты чип+үш түсті люминофор

Жоғарыда аталған ақ жарықдиодты жарықдиодтың екі түрінің негізгі кемшілігі - жарықтық пен хроманың кеңістікте таралуы біркелкі емес. Ультракүлгін сәуле адам көзіне көрінбейді. Сондықтан чиптен шыққан ультракүлгін сәуле орау қабатының үш түсті люминофорымен жұтылады, содан кейін фосфордың фотолюминесценциясынан ақ жарыққа айналады және ғарышқа шығарылады. Бұл оның ең үлкен артықшылығы, дәстүрлі флуоресцентті лампа сияқты, оның біркелкі кеңістік түсі жоқ. Дегенмен, ультракүлгін чип түріндегі ақ жарық диодының теориялық жарықтандыру тиімділігі, RGB түріндегі ақ жарықтың теориялық мәнін айтпағанда, көк чип түріндегі ақ жарықтың теориялық мәнінен жоғары болуы мүмкін емес. Дегенмен, ультракүлгін сәулелерді қоздыру үшін қолайлы тиімді үш түсті люминофорларды әзірлеу арқылы ғана осы кезеңде жоғарыда аталған екі ақ жарық диодтарына қарағанда ұқсас немесе одан да жоғары жарық тиімділігі бар ультракүлгін ақ жарықдиодты алуға болады. Ультракүлгін жарық диоды көгілдір жарыққа неғұрлым жақын болса, оның ықтималдығы соғұрлым жоғары болады, ал орташа толқынды және қысқа толқынды ультракүлгін сызықтары бар ақ жарық диоды мүмкін болмайды.