Các loại đèn LED trắng: Các hướng kỹ thuật chính của đèn LED trắng để chiếu sáng là: ① Đèn LED xanh lam + loại phốt pho;②Loại đèn LED RGB;③ Đèn LED cực tím + loại phốt pho.

1. Ánh sáng xanh – Chip LED + loại phốt pho màu vàng xanh bao gồm các dẫn xuất phốt pho nhiều màu và các loại khác.

Lớp phốt pho màu vàng lục hấp thụ một phần ánh sáng xanh từ chip LED để tạo ra hiện tượng phát quang.Phần còn lại của ánh sáng xanh từ chip LED được truyền qua lớp phốt pho và kết hợp với ánh sáng màu vàng lục do phốt pho phát ra ở nhiều điểm khác nhau trong không gian.Các đèn đỏ, lục và lam trộn lẫn tạo thành ánh sáng trắng;Trong phương pháp này, giá trị lý thuyết cao nhất của hiệu suất chuyển đổi quang phát quang phốt pho, một trong những hiệu suất lượng tử bên ngoài, sẽ không vượt quá 75%;và tốc độ khai thác ánh sáng tối đa từ chip chỉ có thể đạt khoảng 70%.Do đó, về mặt lý thuyết, ánh sáng trắng loại xanh lam Hiệu suất phát sáng tối đa của đèn LED sẽ không vượt quá 340 Lm/W.Trong vài năm qua, CREE đạt 303Lm/W.Nếu kết quả kiểm tra là chính xác thì thật đáng để ăn mừng.

2. Sự kết hợp ba màu cơ bản đỏ, lục và lamCác loại đèn LED RGBbao gồmRGBW- các loại LED, vân vân.

Ba điốt phát sáng R-LED (đỏ) + G-LED (xanh lục) + B-LED (xanh lam) được kết hợp với nhau và ba màu cơ bản của ánh sáng đỏ, lục và lam phát ra được trộn trực tiếp trong không gian để tạo thành màu trắng ánh sáng.Để tạo ra ánh sáng trắng hiệu quả cao theo cách này, trước hết đèn LED có nhiều màu sắc khác nhau, đặc biệt là đèn LED xanh lá cây, phải là nguồn sáng hiệu quả.Có thể thấy điều này qua thực tế là ánh sáng xanh chiếm khoảng 69% “ánh sáng trắng đẳng năng”.Hiện tại, hiệu suất phát sáng của đèn LED màu xanh lam và đỏ đã rất cao, với hiệu suất lượng tử bên trong lần lượt vượt quá 90% và 95%, nhưng hiệu suất lượng tử bên trong của đèn LED màu xanh lá cây lại kém xa.Hiện tượng hiệu suất ánh sáng xanh thấp của đèn LED dựa trên GaN được gọi là “khoảng trống ánh sáng xanh”.Nguyên nhân chính là do đèn LED màu xanh lá cây vẫn chưa tìm được vật liệu epitaxy cho riêng mình.Các dòng vật liệu phốt pho arsenic nitrit hiện có có hiệu suất rất thấp trong dải phổ màu vàng-lục.Tuy nhiên, sử dụng vật liệu epiticular màu đỏ hoặc xanh lam để tạo ra đèn LED xanh lục sẽ Trong điều kiện mật độ dòng điện thấp hơn, do không có tổn thất chuyển đổi phốt pho nên đèn LED xanh lục có hiệu suất phát sáng cao hơn đèn xanh lam + xanh lục photpho.Được biết, hiệu suất phát sáng của nó đạt 291Lm/W trong điều kiện dòng điện 1mA.Tuy nhiên, hiệu suất phát sáng của ánh sáng xanh do hiệu ứng Dropop gây ra giảm đáng kể ở dòng điện lớn hơn.Khi mật độ dòng điện tăng, hiệu suất phát sáng giảm nhanh.Ở dòng điện 350mA, hiệu suất phát sáng là 108Lm/W.Trong điều kiện 1A, hiệu suất phát sáng giảm.tới 66Lm/W.

Đối với photphua nhóm III, việc phát ra ánh sáng vào dải màu xanh lá cây đã trở thành trở ngại cơ bản cho các hệ vật liệu.Việc thay đổi thành phần của AlInGaP để nó phát ra màu xanh lá cây thay vì màu đỏ, cam hoặc vàng dẫn đến khả năng giam giữ chất mang không đủ do khoảng cách năng lượng tương đối thấp của hệ thống vật liệu, ngăn cản sự tái hợp bức xạ hiệu quả.

Ngược lại, III-nitrides khó đạt hiệu quả cao hơn nhưng khó khăn không phải là không thể vượt qua.Sử dụng hệ thống này, mở rộng ánh sáng đến dải đèn xanh, hai yếu tố sẽ làm giảm hiệu suất là: hiệu suất lượng tử bên ngoài và hiệu suất điện giảm.Hiệu suất lượng tử bên ngoài giảm là do mặc dù khoảng cách dải xanh thấp hơn nhưng đèn LED xanh lại sử dụng điện áp chuyển tiếp cao của GaN, khiến tốc độ chuyển đổi năng lượng giảm.Nhược điểm thứ hai là đèn LED màu xanh lá cây giảm khi mật độ dòng phun tăng lên và bị kẹt do hiệu ứng giảm xuống.Hiệu ứng Dropop cũng xảy ra ở đèn LED màu xanh lam, nhưng tác động của nó lớn hơn ở đèn LED màu xanh lá cây, dẫn đến hiệu suất dòng điện hoạt động thông thường thấp hơn.Tuy nhiên, có nhiều suy đoán về nguyên nhân của hiệu ứng rũ xuống, không chỉ là sự tái hợp Auger – chúng bao gồm sự lệch vị trí, tràn hạt tải điện hoặc rò rỉ electron.Cái sau được tăng cường bởi một điện trường bên trong có điện áp cao.

Vì vậy, cách nâng cao hiệu suất chiếu sáng của đèn LED xanh: một mặt nghiên cứu cách giảm hiệu ứng Dropop trong điều kiện vật liệu epitaxy hiện có để nâng cao hiệu suất chiếu sáng;mặt khác, sử dụng sự chuyển đổi quang phát quang của đèn LED xanh lam và phốt pho xanh lục để phát ra ánh sáng xanh lục.Phương pháp này có thể thu được ánh sáng xanh hiệu suất cao, về mặt lý thuyết có thể đạt được hiệu suất ánh sáng cao hơn ánh sáng trắng hiện tại.Đó là ánh sáng xanh không tự phát và sự giảm độ tinh khiết của màu sắc do sự mở rộng quang phổ của nó gây ra không thuận lợi cho màn hình, nhưng nó không phù hợp với người bình thường.Không có vấn đề gì về ánh sáng.Hiệu suất ánh sáng xanh thu được bằng phương pháp này có khả năng lớn hơn 340 Lm/W, nhưng vẫn không vượt quá 340 Lm/W sau khi kết hợp với ánh sáng trắng.Thứ ba, tiếp tục nghiên cứu và tìm ra vật liệu epitaxy cho riêng mình.Chỉ bằng cách này, mới có một tia hy vọng.Bằng cách thu được ánh sáng xanh lục cao hơn 340 Lm/w, ánh sáng trắng được kết hợp bởi ba đèn LED màu cơ bản đỏ, lục và lam có thể cao hơn giới hạn hiệu suất phát sáng 340 Lm/w của đèn LED ánh sáng trắng loại chip xanh lam .W.

3. Đèn LED tia cực tímchip + ba chất lân quang màu cơ bản phát ra ánh sáng.

Khiếm khuyết cố hữu chính của hai loại đèn LED trắng trên là sự phân bố không gian không đồng đều về độ sáng và màu sắc.Mắt người không thể cảm nhận được tia cực tím.Do đó, sau khi tia cực tím thoát ra khỏi chip, nó sẽ được hấp thụ bởi ba loại photpho màu cơ bản trong lớp đóng gói và được chuyển thành ánh sáng trắng nhờ sự phát quang của photpho, sau đó phát ra không gian.Đây là ưu điểm lớn nhất của nó, giống như đèn huỳnh quang truyền thống, nó không có hiện tượng không đồng đều về màu sắc trong không gian.Tuy nhiên, hiệu suất ánh sáng lý thuyết của đèn LED ánh sáng trắng chip cực tím không thể cao hơn giá trị lý thuyết của ánh sáng trắng chip xanh chứ chưa nói đến giá trị lý thuyết của ánh sáng trắng RGB.Tuy nhiên, chỉ thông qua việc phát triển các loại photpho ba màu cơ bản hiệu suất cao thích hợp cho việc kích thích tia cực tím, chúng ta mới có thể thu được đèn LED trắng cực tím gần bằng hoặc thậm chí hiệu quả hơn hai đèn LED trắng nêu trên ở giai đoạn này.Càng gần đèn LED tia cực tím màu xanh thì càng có nhiều khả năng xảy ra.Càng lớn thì không thể sử dụng đèn LED trắng loại UV sóng trung và sóng ngắn.