1. LED urdin txipa + fosforo mota hori-berdea, kolore anitzeko fosforo deribatu mota barne
Fosforo geruza hori-berdeak zati bat xurgatzen duargi urdinaLED txiparen fotolumineszentzia sortzeko, eta LED txiparen argi urdinaren beste zatia fosforo geruzatik kanpo transmititzen da eta fosforoak espazioko hainbat puntutan igortzen duen argi hori-berdearekin bat egiten du, eta argi gorria, berdea eta urdina nahasten dira argi zuria osatzeko; Horrela, fosforo fotolumineszentziaren bihurketa-eraginkortasunaren balio teoriko altuena, hau da, kanpoko eraginkortasun kuantikoetako bat, ez da % 75etik gorakoa izango; eta txiparen argi-ateratze tasa altuena % 70 ingurura baino ezin da iritsi, beraz, teorian, argi urdin zuriaren LED argi-eraginkortasun altuena ez da 340 Lm/W baino handiagoa izango, eta CREEk 303Lm/W lortu ditu azken urteotan. Proben emaitzak zehatzak badira, ospatzeko modukoa da.
2. Gorriaren, berdearen eta urdinaren konbinazioaRGB LEDmotak RGBW-LED mota eta abar barne hartzen ditu.
R-LED (gorria) + G-LED (berdea) + B-LED (urdina) hiru argi-igorle diodoak elkarrekin konbinatzen dira, eta hiru kolore primarioak, gorria, berdea eta urdina, zuzenean nahasten dira espazioan argi zuria osatzeko. Eraginkortasun handiko argi zuria modu honetan sortzeko, lehenik eta behin, kolore ezberdinetako LEDak, batez ere LED berdeak, eraginkortasun handiko argi-iturriak izan behar dira, eta hori ikus daiteke "energia berdineko argi zuria" delakoan, non argi berdeak % 69 inguru hartzen duen. Gaur egun, LED urdin eta gorrien argi-eraginkortasuna oso altua izan da, % 90 eta % 95 baino gehiagoko barne-eraginkortasun kuantikoekin, hurrenez hurren, baina LED berdeen barne-eraginkortasun kuantikoa askoz atzerago dago. GaN-n oinarritutako LEDen argi berdearen eraginkortasun baxuaren fenomeno honi "argi berdearen hutsunea" deitzen zaio. Arrazoi nagusia da LED berdeek ez dutela beren epitaxial materialik aurkitu. Fosforo artseniko nitruro serieko materialek eraginkortasun baxua dute hori-berde espektroan. Material epitaxial gorri edo urdinak erabiltzen dira LED berdeak egiteko. Korronte-dentsitate txikiagoko baldintzetan, fosforo-bihurketa galerarik ez dagoenez, LED berdeak argi-eraginkortasun handiagoa du urdin + fosforo motako argi berdearekin alderatuta. Jakinarazi denez, bere argi-eraginkortasuna 291Lm/W-ra iristen da 1mA-ko korrontearen baldintzetan. Hala ere, Droop efektuak argi berdearen argi-eraginkortasunaren jaitsiera nabarmena da korronte handiago baten pean. Korronte-dentsitatea handitzen denean, argi-eraginkortasuna azkar jaisten da. 350mA-ko korrontean, argi-eraginkortasuna 108Lm/W da. 1A-ko korrontean, argi-eraginkortasuna 66Lm/W-ra jaisten da.
III fosfinentzat, banda berdera argia igortzea oztopo nagusi bihurtu da material-sistemarentzat. AlInGaP-ren konposizioa aldatzea, argi gorri, laranja edo horiaren ordez berdea igortzeko —eramaileen muga nahikoa ez izatea— material-sistemaren energia-tarte nahiko txikiaren ondorioz gertatzen da, eta horrek erradiazio-berkonbinazio eraginkorra eragozten du.
Beraz, LED berdeen argi-eraginkortasuna hobetzeko modua: alde batetik, aztertu nola murriztu Droop efektua dauden epitaxial materialen baldintzetan argi-eraginkortasuna hobetzeko; bigarrenetik, erabili LED urdinen eta fosforo berdeen fotolumineszentzia-bihurketa argi berdea igortzeko. Metodo honek argi-eraginkortasun handiko argi berdea lor dezake, eta teorian egungo argi zuriak baino argi-eraginkortasun handiagoa lor dezake. Argi berde ez-espontaneoa da. Ez dago arazorik argiztapenarekin. Metodo honekin lortutako argi berdearen efektua 340 Lm/W baino handiagoa izan daiteke, baina ez du 340 Lm/W gaindituko argi zuria konbinatu ondoren; hirugarrenik, jarraitu ikertzen eta aurkitu zure material epitaxiala, modu honetan bakarrik, itxaropen izpi bat dago 340 Lm/w baino askoz handiagoa den argi berdea lortu ondoren, LED gorri, berde eta urdinen hiru kolore primarioek konbinatutako argi zuria LED zuri urdinen 340 Lm/W-ko argi-eraginkortasun muga baino handiagoa izan daitekeela.
3. LED ultramoreaktxipa + hiru kolore primarioko fosforoek argia igortzen dute
Goian aipatutako bi LED zuri mota hauen berezko akats nagusia argitasunaren eta kromatizitatearen banaketa espazial irregularra da. Argi ultramorea ezin da giza begiak hauteman. Beraz, argi ultramorea txipetik irten ondoren, kapsulazio geruzako hiru kolore primarioko fosforoek xurgatzen dute, fosforoaren fotolumineszentziaren bidez argi zuri bihurtzen dute, eta gero espaziora igortzen dute. Hau da bere abantaila handiena, ohiko fluoreszentziazko lanparak bezala, ez baitu kolore irregulartasun espazialik. Hala ere, txip motako argi zuri ultramorea duen LEDaren argi-eraginkortasun teorikoa ezin da txip urdin motako argi zuriaren balio teorikoa baino handiagoa izan, eta are gutxiago RGB motako argi zuriaren balio teorikoa. Hala ere, argi ultramorea kitzikatzeko egokiak diren hiru fosforo primarioko eraginkortasun handiko garapenaren bidez bakarrik lor daiteke goian aipatutako bi LED zuri horien antzekoak edo are handiagoak diren argi zuri ultramorea duten LEDak etapa honetan. Zenbat eta hurbilago egon argi ultramorea urdineko LEDera, orduan eta handiagoa da uhin ertaineko eta uhin laburreko ultramorea motako argi zuriko LEDa.
Argitaratze data: 2021eko abuztuak 24