ປະເພດ LED ສີຂາວ: ເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການຕົ້ນຕໍຂອງ LED ສີຂາວສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງແມ່ນ: ① LED ສີຟ້າ + ປະເພດ phosphor;②ປະເພດ LED RGB;③ Ultraviolet LED + ປະເພດ phosphor.

1. ແສງສີຟ້າ – ຊິບ LED + ປະເພດ phosphor ສີເຫຼືອງ-ສີຂຽວ ລວມທັງອະນຸພັນ phosphor ຫຼາຍສີ ແລະປະເພດອື່ນໆ.

ຊັ້ນ phosphor ສີຂຽວສີເຫຼືອງດູດເອົາບາງສ່ວນຂອງແສງສີຟ້າຈາກຊິບ LED ເພື່ອຜະລິດ photoluminescence.ພາກສ່ວນອື່ນໆຂອງແສງສີຟ້າຈາກຊິບ LED ແມ່ນສົ່ງຜ່ານຊັ້ນ phosphor ແລະປະສົມປະສານກັບແສງສະຫວ່າງສີເຫຼືອງສີຂຽວທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍ phosphor ໃນຈຸດຕ່າງໆໃນຊ່ອງ.ໄຟສີແດງ, ສີຂຽວແລະສີຟ້າແມ່ນປະສົມກັນເພື່ອສ້າງເປັນແສງສະຫວ່າງສີຂາວ;ໃນວິທີການນີ້, ມູນຄ່າທາງທິດສະດີສູງສຸດຂອງປະສິດທິພາບການແປງ phosphor photoluminescence, ຫນຶ່ງໃນປະສິດທິພາບ quantum ພາຍນອກ, ຈະບໍ່ເກີນ 75%;ແລະອັດຕາການສະກັດເອົາແສງສະຫວ່າງສູງສຸດຈາກຊິບສາມາດບັນລຸປະມານ 70%.ດັ່ງນັ້ນ, ຕາມທິດສະດີ, ແສງສີຟ້າປະເພດສີຂາວ ປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງ LED ສູງສຸດຈະບໍ່ເກີນ 340 Lm/W.ໃນສອງສາມປີຜ່ານມາ, CREE ບັນລຸ 303Lm/W.ຖ້າຫາກວ່າຜົນການທົດສອບແມ່ນຖືກຕ້ອງ, ມັນເປັນມູນຄ່າການສະເຫຼີມສະຫຼອງ.

2. ສີແດງ, ສີຂຽວແລະສີຟ້າສາມປະສົມສີຕົ້ນຕໍປະເພດ LED RGBລວມRGBW- ປະເພດ LED, ແລະອື່ນໆ.

R-LED (ສີແດງ) + G-LED (ສີຂຽວ) + B-LED (ສີຟ້າ) ສາມ diodes ປ່ອຍແສງໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນ, ແລະສາມສີຕົ້ນຕໍຂອງສີແດງ, ສີຂຽວແລະສີຟ້າທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນປະສົມໂດຍກົງໃນຊ່ອງເພື່ອປະກອບເປັນສີຂາວ. ແສງສະຫວ່າງ.ເພື່ອຜະລິດແສງສີຂາວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງດ້ວຍວິທີນີ້, ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ໄຟ LED ທີ່ມີສີສັນຕ່າງໆ, ໂດຍສະເພາະ LED ສີຂຽວ, ຕ້ອງເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີປະສິດທິພາບ.ນີ້ສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າແສງສະຫວ່າງສີຂຽວກວມເອົາປະມານ 69% ຂອງ "ແສງສະຫວ່າງສີຂາວ isoenergy".ໃນປັດຈຸບັນ, ປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງ LEDs ສີຟ້າແລະສີແດງແມ່ນສູງຫຼາຍ, ປະສິດທິພາບຂອງ quantum ພາຍໃນແມ່ນເກີນ 90% ແລະ 95% ຕາມລໍາດັບ, ແຕ່ປະສິດທິພາບ quantum ພາຍໃນຂອງ LEDs ສີຂຽວຍັງຊັກຊ້າ.ປະກົດການຂອງແສງສະຫວ່າງສີຂຽວປະສິດທິພາບຕ່ໍາຂອງ LEDs GaN ເອີ້ນວ່າ "ຊ່ອງຫວ່າງແສງສະຫວ່າງສີຂຽວ."ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍແມ່ນວ່າ LEDs ສີຂຽວຍັງບໍ່ທັນໄດ້ພົບເຫັນອຸປະກອນການ epitaxial ຂອງຕົນເອງ.ວັດສະດຸຊຸດ phosphorus arsenic nitride ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວມີປະສິດທິພາບຕໍ່າຫຼາຍໃນລະດັບ spectrum ສີເຫຼືອງ-ສີຂຽວ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸ epitaxial ສີແດງຫຼືສີຟ້າເພື່ອເຮັດໃຫ້ LEDs ສີຂຽວຈະຢູ່ພາຍໃຕ້ສະພາບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນຕ່ໍາ, ເນື່ອງຈາກວ່າບໍ່ມີການສູນເສຍການປ່ຽນ phosphor, LED ສີຂຽວມີປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງສູງກວ່າແສງສະຫວ່າງສີຟ້າ + phosphor ສີຂຽວ.ມີລາຍງານວ່າປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງມັນບັນລຸເຖິງ 291Lm/W ພາຍໃຕ້ສະພາບປັດຈຸບັນ 1mA.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງແສງສີຂຽວທີ່ເກີດຈາກຜົນກະທົບ Droop ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນກະແສຂະຫນາດໃຫຍ່.ເມື່ອຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ.ຢູ່ທີ່ 350mA ໃນປັດຈຸບັນ, ປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງແມ່ນ 108Lm / W.ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂ 1A, ປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຫຼຸດລົງ.ເຖິງ 66Lm/W.

ສໍາລັບກຸ່ມ III phosphides, ການປ່ອຍແສງສະຫວ່າງເຂົ້າໄປໃນແຖບສີຂຽວໄດ້ກາຍເປັນອຸປະສັກພື້ນຖານສໍາລັບລະບົບວັດສະດຸ.ການປ່ຽນແປງອົງປະກອບຂອງ AlInGaP ເພື່ອໃຫ້ມັນປ່ອຍສີຂຽວແທນທີ່ຈະເປັນສີແດງ, ສີສົ້ມຫຼືສີເຫຼືອງສົ່ງຜົນໃຫ້ການຂົນສົ່ງບໍ່ພຽງພໍເນື່ອງຈາກຊ່ອງຫວ່າງພະລັງງານຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າຂອງລະບົບວັດສະດຸ, ເຊິ່ງຂັດຂວາງການປະສົມຮັງສີທີ່ມີປະສິດທິພາບ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມັນຍາກກວ່າສໍາລັບ III-nitrides ເພື່ອບັນລຸປະສິດທິຜົນສູງ, ແຕ່ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກແມ່ນບໍ່ສາມາດທົນໄດ້.ການນໍາໃຊ້ລະບົບນີ້, ການຂະຫຍາຍແສງສະຫວ່າງໄປສູ່ແຖບແສງສະຫວ່າງສີຂຽວ, ສອງປັດໃຈທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງຂອງປະສິດທິພາບແມ່ນ: ການຫຼຸດລົງຂອງປະສິດທິພາບ quantum ພາຍນອກແລະປະສິດທິພາບໄຟຟ້າ.ການຫຼຸດລົງຂອງປະສິດທິພາບ quantum ພາຍນອກແມ່ນມາຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າເຖິງແມ່ນວ່າຊ່ອງຫວ່າງແຖບສີຂຽວແມ່ນຕ່ໍາ, LEDs ສີຂຽວໃຊ້ແຮງດັນສູງສົ່ງຕໍ່ຂອງ GaN, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອັດຕາການປ່ຽນແປງພະລັງງານຫຼຸດລົງ.ຂໍ້ເສຍທີ່ສອງແມ່ນວ່າ LED ສີຂຽວຫຼຸດລົງຍ້ອນວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສີດໃນປະຈຸບັນເພີ່ມຂຶ້ນແລະຖືກດັກໂດຍຜົນກະທົບ droop.ຜົນກະທົບຂອງ Droop ຍັງເກີດຂື້ນໃນ LEDs ສີຟ້າ, ແຕ່ຜົນກະທົບຂອງມັນແມ່ນຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນ LEDs ສີຂຽວ, ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກປົກກະຕິຕ່ໍາໃນປະຈຸບັນ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີການຄາດເດົາຫຼາຍກ່ຽວກັບສາເຫດຂອງຜົນກະທົບຂອງການຫຼຸດລົງ, ບໍ່ພຽງແຕ່ Auger recombination - ພວກເຂົາປະກອບມີ dislocation, overflow ຜູ້ໃຫ້ບໍລິການຫຼື electron ຮົ່ວ.ສຸດທ້າຍແມ່ນໄດ້ຮັບການປັບປຸງໂດຍພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍໃນແຮງດັນສູງ.

ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບແສງສະຫວ່າງຂອງ LEDs ສີຂຽວ: ໃນອີກດ້ານຫນຶ່ງ, ສຶກສາວິທີການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ Droop ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງອຸປະກອນການ epitaxial ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບແສງສະຫວ່າງ;ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃຊ້ການປ່ຽນ photoluminescence ຂອງ LEDs ສີຟ້າແລະ phosphor ສີຂຽວເພື່ອປ່ອຍແສງສີຂຽວ.ວິທີການນີ້ສາມາດໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂຽວທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ເຊິ່ງທາງທິດສະດີສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບແສງສະຫວ່າງສູງກວ່າແສງສະຫວ່າງສີຂາວໃນປະຈຸບັນ.ມັນເປັນແສງສະຫວ່າງສີຂຽວທີ່ບໍ່ເປັນທໍາມະຊາດ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມບໍລິສຸດຂອງສີທີ່ເກີດຈາກການຂະຫຍາຍ spectral ຂອງມັນແມ່ນບໍ່ເອື້ອອໍານວຍສໍາລັບການສະແດງ, ແຕ່ມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບປະຊາຊົນທົ່ວໄປ.ບໍ່ມີບັນຫາສໍາລັບການເຮັດໃຫ້ມີແສງ.ປະສິດທິພາບແສງສີຂຽວທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍວິທີນີ້ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສູງກວ່າ 340 Lm/W, ແຕ່ມັນຈະບໍ່ເກີນ 340 Lm/W ຫຼັງຈາກສົມທົບກັບແສງສີຂາວ.ອັນທີສາມ, ສືບຕໍ່ຄົ້ນຄ້ວາແລະຊອກຫາອຸປະກອນການ epitaxial ຂອງທ່ານເອງ.ພຽງ​ແຕ່​ໃນ​ວິ​ທີ​ການ​ນີ້​, ມີ glimmer ຂອງ​ຄວາມ​ຫວັງ​.ໂດຍການໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງສີຂຽວທີ່ສູງກວ່າ 340 Lm/w, ແສງສີຂາວລວມໂດຍສາມສີຕົ້ນຕໍຂອງ LEDs ສີແດງ, ສີຂຽວແລະສີຟ້າສາມາດສູງກ່ວາຂອບເຂດຈໍາກັດປະສິດທິພາບການສະຫວ່າງຂອງ 340 Lm / w ຂອງໄຟ LED ປະເພດ chip ສີຟ້າສີຟ້າ. .ວ.

3. LED ultravioletຊິບ + ສາມສີຕົ້ນຕໍ phosphor ປ່ອຍແສງສະຫວ່າງ.

ຂໍ້ບົກພ່ອງຕົ້ນຕໍຂອງສອງປະເພດຂ້າງເທິງຂອງ LEDs ສີຂາວແມ່ນການແຈກຢາຍທາງກວ້າງຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ສະເຫມີພາບແລະ chromaticity.ແສງ ultraviolet ບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການຮັບຮູ້ໂດຍຕາຂອງມະນຸດ.ດັ່ງນັ້ນ, ຫຼັງຈາກແສງ ultraviolet ອອກຈາກຊິບ, ມັນຖືກດູດຊຶມໂດຍ phosphors ສາມສີຕົ້ນຕໍໃນຊັ້ນຫຸ້ມຫໍ່, ແລະຖືກປ່ຽນເປັນແສງສີຂາວໂດຍ photoluminescence ຂອງ phosphors, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ອຍອອກມາໃນອາວະກາດ.ນີ້ແມ່ນປະໂຫຍດທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງມັນ, ຄືກັນກັບໂຄມໄຟ fluorescent ແບບດັ້ງເດີມ, ມັນບໍ່ມີສີທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ປະສິດທິພາບແສງສະຫວ່າງທາງທິດສະດີຂອງ ultraviolet chip ແສງ LED ສີຂາວບໍ່ສາມາດສູງກວ່າມູນຄ່າທາງທິດສະດີຂອງແສງສີຟ້າ chip ສີຂາວ, ປ່ອຍໃຫ້ຢູ່ຄົນດຽວມູນຄ່າທາງທິດສະດີຂອງແສງສີຂາວ RGB.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພຽງແຕ່ໂດຍຜ່ານການພັດທະນາຂອງ phosphor ສີສາມປະສິດທິພາບສູງທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຕື່ນເຕັ້ນ ultraviolet ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບ LEDs ສີຂາວ ultraviolet ທີ່ຢູ່ໃກ້ຫຼືແມ້ກະທັ້ງປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາສອງ LED ສີຂາວຂ້າງເທິງນີ້ໃນຂັ້ນຕອນນີ້.ການໃກ້ຊິດກັບ LEDs ultraviolet ສີຟ້າແມ່ນ, ມີໂອກາດຫຼາຍ.ຍິ່ງໃຫຍ່ກວ່ານັ້ນ, ໄຟ LED ສີຂາວປະເພດ UV ຄື້ນກາງ ແລະຄື້ນສັ້ນແມ່ນເປັນໄປບໍ່ໄດ້.