Намудҳои LED-и сафедРоҳҳои асосии техникии истифодаи LED-и сафед барои равшанӣ инҳоянд: 1 LED-и кабуд + навъи фосфор; 2Навъи RGB LED; ③ LED ултрабунафш + навъи фосфор.

1. Нури кабуд – чипи LED + навъи фосфори зард-сабз, аз ҷумла ҳосилаҳои фосфори бисёрранга ва дигар намудҳо.

Қабати фосфори зард-сабз қисми нури кабудро аз чипи LED фурӯ бурда, фотолюминесценцияро ба вуҷуд меорад. Қисми дигари нури кабуд аз чипи LED тавассути қабати фосфор интиқол дода мешавад ва бо нури зард-сабзе, ки аз ҷониби фосфор дар нуқтаҳои гуногуни фазо паҳн мешавад, якҷоя мешавад. Нурҳои сурх, сабз ва кабуд омехта карда мешаванд, то нури сафедро ташкил диҳанд; Дар ин усул, арзиши назариявии баландтарини самаранокии табдили фотолюминесценцияи фосфор, яке аз самаранокии квантии беруна, аз 75% зиёд нахоҳад буд; ва суръати максималии истихроҷи нур аз чип танҳо ба тақрибан 70% расида метавонад. Аз ин рӯ, аз ҷиҳати назариявӣ, нури сафеди навъи кабуд. Максималии самаранокии равшании LED аз 340 Lm/W зиёд нахоҳад буд. Дар чанд соли охир, CREE ба 303Lm/W расид. Агар натиҷаҳои санҷиш дақиқ бошанд, сазовори ҷашн аст.

2. Омезиши се ранги асосӣ бо сурх, сабз ва кабудНамудҳои RGB LEDдохил карданНамудҳои RGBW-LED, ва ғайра

Се диоди рӯшноӣ R-LED (сурх) + G-LED (сабз) + B-LED (кабуд) якҷоя карда мешаванд ва се ранги асосии нури сурх, сабз ва кабуд, ки аз ҷониби онҳо бароварда мешаванд, мустақиман дар фазо омехта карда, нури сафедро ташкил медиҳанд. Барои ба даст овардани нури сафеди баландсифат бо ин роҳ, пеш аз ҳама, LED-ҳои рангҳои гуногун, махсусан LED-ҳои сабз, бояд манбаъҳои самараноки рӯшноӣ бошанд. Инро аз он дидан мумкин аст, ки нури сабз тақрибан 69% "нури сафеди изоэнергетикӣ"-ро ташкил медиҳад. Дар айни замон, самаранокии равшании LED-ҳои кабуд ва сурх хеле баланд буд ва самаранокии квантии дохилӣ мутаносибан аз 90% ва 95% зиёд буд, аммо самаранокии квантии дохилии LED-ҳои сабз хеле қафо мондааст. Ин падидаи самаранокии пасти нури сабзи LED-ҳои дар асоси GaN асосёфта "фосилаи нури сабз" номида мешавад. Сабаби асосӣ дар он аст, ки LED-ҳои сабз ҳанӯз маводҳои эпитаксиалии худро пайдо накардаанд. Маводҳои мавҷудаи силсилаи нитриди фосфории арсен дар диапазони спектри зард-сабз самаранокии хеле паст доранд. Аммо, истифодаи маводҳои эпитаксиалии сурх ё кабуд барои истеҳсоли LED-ҳои сабз дар шароити пасти зичии ҷараён, азбаски талафоти табдили фосфор вуҷуд надорад, LED-и сабз нисбат ба нури сабзи кабуд + фосфор самаранокии равшании баландтар дорад. Гузориш дода мешавад, ки самаранокии равшании он дар шароити ҷараёни 1 мА ба 291 лм/Вт мерасад. Аммо, самаранокии равшании нури сабз, ки аз таъсири Droop ба вуҷуд омадааст, дар ҷараёнҳои калонтар ба таври назаррас коҳиш меёбад. Вақте ки зичии ҷараён зиёд мешавад, самаранокии равшанӣ зуд коҳиш меёбад. Дар ҷараёни 350 мА, самаранокии равшанӣ 108 лм/Вт аст. Дар шароити 1 А, самаранокии равшанӣ то 66 лм/Вт коҳиш меёбад.

Барои фосфидҳои гурӯҳи III, партофтани нур ба рахи сабз монеаи асосӣ барои системаҳои моддӣ шудааст. Тағйир додани таркиби AlInGaP ба тавре ки он ба ҷои сурх, норанҷӣ ё зард сабзро партофта, боиси маҳдудшавии нокифояи интиқолдиҳандаҳо аз сабаби фосилаи нисбатан пасти энергияи системаи моддӣ мегардад, ки рекомбинатсияи самараноки радиатсиониро пешгирӣ мекунад.

Баръакс, барои нитридҳои III-ба даст овардани самаранокии баланд душвортар аст, аммо мушкилот бартарафнашаванда нестанд. Бо истифода аз ин система, ки нурро ба банди нури сабз дароз мекунад, ду омиле, ки боиси паст шудани самаранокӣ мешаванд, инҳоянд: коҳиши самаранокии квантии беруна ва самаранокии барқ. Коҳиши самаранокии квантии беруна аз он бармеояд, ки гарчанде фосилаи банди сабз пасттар аст, LED-ҳои сабз аз шиддати баланди пеши GaN истифода мебаранд, ки боиси коҳиши суръати табдили қувва мегардад. Камбудии дуюм дар он аст, ки LED-и сабз бо афзоиши зичии ҷараёни тазриқӣ коҳиш меёбад ва аз таъсири афтидан дармонда мешавад. Таъсири афтидан инчунин дар LED-ҳои кабуд рух медиҳад, аммо таъсири он дар LED-ҳои сабз бештар аст, ки боиси паст шудани самаранокии ҷараёни амалиётии анъанавӣ мегардад. Бо вуҷуди ин, дар бораи сабабҳои таъсири афтидан, на танҳо рекомбинатсияи Оже, тахминҳои зиёде мавҷуданд - онҳо дислокатсия, пуршавии интиқолдиҳанда ё ихроҷи электронро дар бар мегиранд. Охирин аз ҷониби майдони электрикии дохилии шиддати баланд тақвият дода мешавад.

Аз ин рӯ, роҳи беҳтар кардани самаранокии рӯшноии LED-ҳои сабз: аз як тараф, омӯхтани тарзи кам кардани таъсири Дрооп дар шароити маводҳои эпитаксиалии мавҷуда барои беҳтар кардани самаранокии рӯшноӣ; аз тарафи дигар, табдили фотолюминесценсияи LED-ҳои кабуд ва фосфорҳои сабзро барои баровардани нури сабз истифода баред. Ин усул метавонад нури сабзи баландсифатро ба даст орад, ки аз ҷиҳати назариявӣ метавонад самаранокии рӯшноии баландтарро нисбат ба нури сафеди кунунӣ ба даст орад. Ин нури сабзи худсарона нест ва коҳиши покии ранг, ки аз васеъшавии спектралии он ба вуҷуд омадааст, барои дисплейҳо номусоид аст, аммо барои одамони оддӣ мувофиқ нест. Барои рӯшноӣ мушкиле нест. Самаранокии нури сабз, ки бо ин усул ба даст оварда мешавад, эҳтимол дорад, ки аз 340 Lm/W зиёдтар бошад, аммо пас аз якҷоя шудан бо нури сафед он ҳанӯз ҳам аз 340 Lm/W зиёд нахоҳад буд. Сеюм, ба таҳқиқот идома диҳед ва маводҳои эпитаксиалии худро пайдо кунед. Танҳо бо ин роҳ, умеде вуҷуд дорад. Бо ба даст овардани нури сабзе, ки аз 340 Lm/w зиёдтар аст, нури сафед, ки бо се LED-и рангаи асосӣ - сурх, сабз ва кабуд - якҷоя карда шудааст, метавонад аз ҳадди самаранокии равшании 340 Lm/w LED-ҳои нури сафеди навъи кабуд-чип баландтар бошад.

3. LED-и ултрабунафшчип + се фосфори рангаи асосӣ нур мебароранд.

Нуқсони асосии дохилии ду намуди LED-ҳои сафеди дар боло зикршуда тақсимоти нобаробари фазоии равшанӣ ва рангӣ мебошад. Нури ултрабунафшро чашми инсон дарк карда наметавонад. Аз ин рӯ, пас аз баромадани нури ултрабунафш аз чип, он аз ҷониби се фосфори ранги аввалия дар қабати бастабандӣ ҷаббида мешавад ва тавассути фотолюминесценсияи фосфорҳо ба нури сафед табдил меёбад ва сипас ба фазо паҳн мешавад. Ин бузургтарин бартарии он аст, мисли лампаҳои анъанавии флуоресцентӣ, он нобаробарии ранги фазоӣ надорад. Аммо, самаранокии назариявии рӯшноии LED-и нури сафеди чипи ултрабунафш наметавонад аз арзиши назариявии нури сафеди чипи кабуд баландтар бошад, чӣ расад ба арзиши назариявии нури сафеди RGB. Аммо, танҳо тавассути таҳияи фосфорҳои се-аслӣ бо самаранокии баланд, ки барои ангезиши ултрабунафш мувофиқанд, мо метавонем LED-ҳои сафеди ултрабунафшро ба даст орем, ки дар ин марҳила ба ду LED-и сафеди дар боло зикршуда наздик ё ҳатто самараноктар бошанд. Чӣ қадаре ки LED-ҳои ултрабунафши кабуд ба онҳо наздиктар бошанд, ҳамон қадар эҳтимолияти онҳо зиёдтар аст. Чӣ қадаре ки он калонтар бошад, LED-ҳои сафеди навъи миёнамавҷ ва кӯтоҳмавҷи UV имконнопазир аст.