1. Puce LED bleue + type phosphore jaune-vert, y compris type dérivé phosphore multicolore
La couche de phosphore jaune-vert absorbe une partie de lalumière bleuede la puce LED pour produire de la photoluminescence, et l'autre partie de la lumière bleue de la puce LED est transmise hors de la couche de phosphore et fusionne avec la lumière jaune-verte émise par le phosphore en différents points de l'espace, et les lumières rouge, verte et bleue sont mélangées pour former une lumière blanche; De cette façon, la valeur théorique la plus élevée de l'efficacité de conversion de la photoluminescence du phosphore, qui est l'une des efficacités quantiques externes, ne dépassera pas 75%; et le taux d'extraction de lumière le plus élevé de la puce ne peut atteindre qu'environ 70%, donc en théorie, la lumière blanche bleue L'efficacité lumineuse la plus élevée des LED ne dépassera pas 340 Lm/W, et le CREE a atteint 303 Lm/W au cours des dernières années. Si les résultats des tests sont exacts, cela mérite d'être célébré.
2. La combinaison du rouge, du vert et du bleuLED RVBle type comprend le type RGBW-LED, etc.
Les trois diodes électroluminescentes R-LED (rouge) + G-LED (vert) + B-LED (bleu) sont combinées, et les trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) sont directement mélangées dans l'espace pour former une lumière blanche. Pour produire une lumière blanche à haut rendement, les LED de différentes couleurs, en particulier les LED vertes, doivent être des sources lumineuses à haut rendement, comme en témoigne la « lumière blanche à énergie égale » dans laquelle la lumière verte représente environ 69 %. Actuellement, le rendement lumineux des LED bleues et rouges est très élevé, avec des rendements quantiques internes dépassant respectivement 90 % et 95 %, tandis que celui des LED vertes est loin derrière. Ce phénomène de faible rendement lumineux vert des LED à base de GaN est appelé « gap de lumière verte ». La principale raison est que les LED vertes n'ont pas encore trouvé leurs propres matériaux épitaxiaux. Les matériaux existants à base de nitrure de phosphore et d'arsenic présentent un faible rendement dans le spectre jaune-vert. Des matériaux épitaxiaux rouges ou bleus sont utilisés pour fabriquer des LED vertes. Sous une faible densité de courant, en l'absence de perte de conversion du phosphore, les LED vertes présentent un rendement lumineux supérieur à celui de la lumière verte de type bleu + phosphore. Leur rendement lumineux atteint 291 lm/W sous un courant de 1 mA. Cependant, la baisse du rendement lumineux de la lumière verte, causée par l'effet Droop sous un courant plus élevé, est significative. Lorsque la densité de courant augmente, le rendement lumineux chute rapidement. À un courant de 350 mA, le rendement lumineux est de 108 lm/W. Sous un courant de 1 A, il chute à 66 lm/W.
Pour les phosphines III, l'émission de lumière dans la bande verte est devenue un obstacle fondamental pour le système matériel. La modification de la composition de l'AlInGaP pour qu'il émette de la lumière verte plutôt que rouge, orange ou jaune, entraînant une limitation insuffisante des porteurs de charge, est due au gap énergétique relativement faible du système matériel, qui exclut toute recombinaison efficace du rayonnement.
Par conséquent, pour améliorer l'efficacité lumineuse des LED vertes, il faut d'une part étudier comment réduire l'effet Droop dans les conditions des matériaux épitaxiaux existants afin d'améliorer l'efficacité lumineuse ; d'autre part, utiliser la conversion photoluminescente des LED bleues et des phosphores verts pour émettre de la lumière verte. Cette méthode permet d'obtenir une lumière verte à haut rendement lumineux, théoriquement supérieure à la lumière blanche actuelle. Il s'agit d'une lumière verte non spontanée. L'éclairage ne pose aucun problème. L'effet de lumière verte obtenu par cette méthode peut être supérieur à 340 lm/W, mais ne dépassera pas 340 lm/W après combinaison de la lumière blanche ; troisièmement, poursuivre les recherches et trouver son propre matériau épitaxial. Ainsi, il y a une lueur d'espoir qu'après avoir obtenu une lumière verte bien supérieure à 340 lm/W, la lumière blanche combinée des trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu) puisse dépasser la limite d'efficacité lumineuse des LED blanches à puce bleue, fixée à 340 lm/W.
3. LED ultraviolettepuce + trois phosphores de couleur primaire émettent de la lumière
Le principal défaut inhérent aux deux types de LED blanches mentionnés ci-dessus est la distribution spatiale inégale de la luminosité et de la chromaticité. La lumière ultraviolette est invisible à l'œil nu. Par conséquent, après sa sortie de la puce, elle est absorbée par les trois phosphores primaires de la couche d'encapsulation, convertie en lumière blanche par photoluminescence, puis émise dans l'espace. C'est là son principal avantage : à l'instar des lampes fluorescentes traditionnelles, elle ne présente aucune irrégularité de couleur spatiale. Cependant, l'efficacité lumineuse théorique des LED blanches à puce ultraviolette ne peut être supérieure à celle des LED blanches à puce bleue, et encore moins à celle des LED blanches RVB. Cependant, seul le développement de phosphores primaires à haute efficacité, adaptés à l'excitation par la lumière ultraviolette, permettra d'obtenir des LED blanches à puce ultraviolette proches, voire supérieures, à celles des deux LED blanches mentionnées ci-dessus. Plus la LED à lumière ultraviolette bleue est proche, plus la possibilité est impossible. Plus la LED à lumière blanche de type ultraviolet à ondes moyennes et à ondes courtes est grande.
Date de publication : 24 août 2021