Types de LED blanches: Les principales voies techniques de la LED blanche pour l'éclairage sont : ① LED bleue + type phosphore ;②Type de LED RVB;③ LED ultraviolette + type phosphore.

1. Lumière bleue – puce LED + type de phosphore jaune-vert, y compris les dérivés de phosphore multicolores et d'autres types.

La couche de phosphore jaune-vert absorbe une partie de la lumière bleue de la puce LED pour produire une photoluminescence.L'autre partie de la lumière bleue de la puce LED est transmise à travers la couche de phosphore et fusionne avec la lumière jaune-verte émise par le phosphore en divers points de l'espace.Les lumières rouge, verte et bleue sont mélangées pour former une lumière blanche ;Dans cette méthode, la valeur théorique la plus élevée de l’efficacité de conversion de photoluminescence du phosphore, l’une des efficacités quantiques externes, ne dépassera pas 75 % ;et le taux d'extraction de lumière maximum de la puce ne peut atteindre qu'environ 70 %.Par conséquent, en théorie, la lumière blanche de type bleu. L'efficacité lumineuse maximale des LED ne dépassera pas 340 Lm/W.Au cours des dernières années, le CREE a atteint 303 Lm/W.Si les résultats des tests sont exacts, cela vaut la peine de se réjouir.

2. Combinaison de trois couleurs primaires rouge, vert et bleuTypes de LED RVBinclureTypes de LED RGBW, etc.

R-LED (rouge) + G-LED (vert) + B-LED (bleu) trois diodes électroluminescentes sont combinées ensemble, et les trois couleurs primaires de lumière rouge, verte et bleue émise sont directement mélangées dans l'espace pour former du blanc lumière.Afin de produire de cette manière une lumière blanche à haut rendement, les LED de différentes couleurs, en particulier les LED vertes, doivent tout d’abord être des sources lumineuses efficaces.Cela ressort du fait que la lumière verte représente environ 69 % de la « lumière blanche isoénergétique ».À l'heure actuelle, l'efficacité lumineuse des LED bleues et rouges est très élevée, avec des efficacités quantiques internes dépassant respectivement 90 % et 95 %, mais l'efficacité quantique interne des LED vertes est loin derrière.Ce phénomène de faible efficacité de lumière verte des LED à base de GaN est appelé « écart de lumière verte ».La raison principale est que les LED vertes n’ont pas encore trouvé leurs propres matériaux épitaxiaux.Les matériaux existants de la série de nitrure d'arsenic de phosphore ont une très faible efficacité dans la gamme du spectre jaune-vert.Cependant, l'utilisation de matériaux épitaxiaux rouges ou bleus pour fabriquer des LED vertes sera dans des conditions de densité de courant plus faibles, car il n'y a pas de perte de conversion du phosphore, la LED verte a une efficacité lumineuse plus élevée que la lumière bleue + vert phosphore.Il est rapporté que son efficacité lumineuse atteint 291 Lm/W dans des conditions de courant de 1 mA.Cependant, l’efficacité lumineuse de la lumière verte provoquée par l’effet Droop diminue considérablement à des courants plus importants.Lorsque la densité de courant augmente, l’efficacité lumineuse diminue rapidement.À un courant de 350 mA, l'efficacité lumineuse est de 108 Lm/W.Dans des conditions 1A, l’efficacité lumineuse diminue.à 66Lm/W.

Pour les phosphures du groupe III, l’émission de lumière dans la bande verte est devenue un obstacle fondamental pour les systèmes matériels.Changer la composition d'AlInGaP afin qu'il émette du vert plutôt que du rouge, de l'orange ou du jaune entraîne un confinement insuffisant des porteurs en raison de l'écart énergétique relativement faible du système matériel, ce qui empêche une recombinaison radiative efficace.

En revanche, il est plus difficile pour les nitrures III d’atteindre un rendement élevé, mais les difficultés ne sont pas insurmontables.En utilisant ce système, en étendant la lumière jusqu'à la bande de lumière verte, deux facteurs qui entraîneront une diminution de l'efficacité sont : la diminution de l'efficacité quantique externe et de l'efficacité électrique.La diminution de l'efficacité quantique externe vient du fait que, bien que la bande interdite verte soit plus faible, les LED vertes utilisent la tension directe élevée du GaN, ce qui entraîne une diminution du taux de conversion de puissance.Le deuxième inconvénient est que la LED verte diminue à mesure que la densité de courant d'injection augmente et est piégée par l'effet de statisme.L'effet Droop se produit également dans les LED bleues, mais son impact est plus important dans les LED vertes, ce qui entraîne une baisse du rendement du courant de fonctionnement conventionnel.Cependant, il existe de nombreuses spéculations sur les causes de l’effet de statisme, et pas seulement sur la recombinaison Auger – elles incluent la luxation, le débordement de porteurs ou la fuite d’électrons.Ce dernier est renforcé par un champ électrique interne haute tension.

Par conséquent, la manière d'améliorer l'efficacité lumineuse des LED vertes : d'une part, étudier comment réduire l'effet Droop dans les conditions des matériaux épitaxiaux existants pour améliorer l'efficacité lumineuse ;d'autre part, utilisez la conversion de photoluminescence des LED bleues et des phosphores verts pour émettre de la lumière verte.Cette méthode peut obtenir une lumière verte à haute efficacité, qui peut théoriquement atteindre une efficacité lumineuse supérieure à celle de la lumière blanche actuelle.Il s'agit d'une lumière verte non spontanée, et la diminution de la pureté des couleurs provoquée par son élargissement spectral est défavorable aux écrans, mais elle ne convient pas aux gens ordinaires.Il n'y a aucun problème pour l'éclairage.L'efficacité de la lumière verte obtenue par cette méthode a la possibilité d'être supérieure à 340 Lm/W, mais elle ne dépassera toujours pas 340 Lm/W après combinaison avec la lumière blanche.Troisièmement, continuez vos recherches et trouvez vos propres matériaux épitaxiaux.Seulement de cette façon, il y a une lueur d’espoir.En obtenant une lumière verte supérieure à 340 Lm/w, la lumière blanche combinée par les trois LED de couleur primaire rouge, verte et bleue peut être supérieure à la limite d'efficacité lumineuse de 340 Lm/w des LED à lumière blanche de type puce bleue. .W.

3. LED ultraviolettepuce + trois luminophores de couleur primaire émettent de la lumière.

Le principal défaut inhérent aux deux types de LED blanches ci-dessus est la répartition spatiale inégale de la luminosité et de la chromaticité.La lumière ultraviolette ne peut pas être perçue par l'œil humain.Par conséquent, une fois que la lumière ultraviolette a quitté la puce, elle est absorbée par les trois luminophores de couleur primaire de la couche d'emballage et est convertie en lumière blanche par la photoluminescence des luminophores, puis émise dans l'espace.C'est son plus grand avantage, tout comme les lampes fluorescentes traditionnelles, elle ne présente pas d'inégalité spatiale des couleurs.Cependant, l'efficacité lumineuse théorique de la lumière blanche à puce ultraviolette LED ne peut pas être supérieure à la valeur théorique de la lumière blanche à puce bleue, sans parler de la valeur théorique de la lumière blanche RVB.Cependant, ce n'est que grâce au développement de luminophores à trois couleurs primaires à haute efficacité adaptés à l'excitation ultraviolette que nous pouvons obtenir des LED blanches ultraviolettes proches, voire plus efficaces, que les deux LED blanches ci-dessus à ce stade.Plus les LED ultraviolettes sont proches du bleu, plus elles sont probables.Plus il est grand, les LED blanches de type UV à ondes moyennes et courtes ne sont pas possibles.