조명용 백색광 LED의 주요 기술 루트 분석

1. Blue-LED 칩 + 다색 형광체 파생형을 포함한 황록색 형광체 유형

 황록색 형광체 층은 다음 중 일부를 흡수합니다.푸른 빛LED 칩의 청색광 중 나머지 부분은 형광체 층 밖으로 투과되어 공간의 여러 지점에서 형광체가 방출하는 황록색 빛과 합쳐지며, 적색은 녹색광과 청색광이 혼합되어 백색광을 형성합니다.이러한 방식으로 외부 양자 효율 중 하나인 형광체 광발광 변환 효율의 최고 이론값은 75%를 초과하지 않습니다.칩에서 가장 높은 광 추출 속도는 약 70%에 도달할 수 있으므로 이론적으로 청색 백색광 가장 높은 LED 발광 효율은 340Lm/W를 초과하지 않으며 CREE는 지난 몇 년 동안 303Lm/W에 도달했습니다.테스트 결과가 정확하다면 축하할 만하다.

 

2. 빨간색, 녹색, 파란색의 조합RGB LED유형에는 RGBW-LED 유형 등이 포함됩니다.

 R-LED(적색) + G-LED(녹색) + B- LED(청색)의 3원색 발광다이오드가 결합되어 적색, 녹색, 청색의 삼원색이 공간에서 직접 혼합되어 백색을 형성한다. 빛.이렇게 고효율 백색광을 생산하기 위해서는 먼저 다양한 색상의 LED, 특히 녹색 LED가 고효율 광원이어야 하는데, 이는 녹색광이 차지하는 '등에너지 백색광'에서도 알 수 있다. 약 69%.현재 청색 LED와 적색 LED의 발광 효율은 매우 높아 내부 양자 효율이 각각 90%와 95%를 넘지만, 녹색 LED의 내부 양자 효율은 훨씬 뒤쳐져 있다.GaN 기반 LED의 녹색광 효율이 낮은 현상을 '녹색광 격차'라고 합니다.주된 이유는 녹색 LED가 자체 에피택셜 물질을 찾지 못했기 때문입니다.기존의 질화인비소 계열 소재는 황록색 스펙트럼에서 효율이 낮습니다.녹색 LED를 만드는 데에는 빨간색 또는 파란색 에피택셜 재료가 사용됩니다.전류 밀도가 낮은 조건에서는 형광체 변환 손실이 없기 때문에 녹색 LED는 청색 + 형광체 유형의 녹색광보다 발광 효율이 높습니다.1mA 전류 조건에서 발광 효율이 291Lm/W에 달하는 것으로 보고되었습니다.그러나 더 큰 전류에서 Droop 효과로 인해 녹색광의 광효율이 크게 저하됩니다.전류밀도가 높아지면 광효율은 급격히 떨어진다.350mA 전류에서 광효율은 108Lm/W이다.1A 조건에서는 광효율이 떨어진다.66Lm/W까지.

III 포스핀의 경우, 녹색 밴드로의 빛 방출은 재료 시스템에 근본적인 장애물이 되었습니다.빨간색, 주황색 또는 노란색 대신 녹색 빛을 방출하도록 AlInGaP의 구성을 변경하면 캐리어 제한이 부족해지는 것은 재료 시스템의 에너지 갭이 상대적으로 낮기 때문에 효과적인 방사선 재결합이 불가능하기 때문입니다.

따라서 녹색 LED의 광효율을 향상시키는 방법은 한편으로는 기존 에피택셜 재료의 조건에서 Droop 효과를 줄여 광효율을 향상시키는 방법을 연구하는 것입니다.두 번째로는 파란색 LED와 녹색 형광체의 광발광 변환을 사용해 녹색 빛을 방출합니다.이 방법은 높은 발광 효율의 녹색광을 얻을 수 있으며, 이는 이론적으로 현재의 백색광보다 더 높은 발광 효율을 달성할 수 있습니다.비자발적 녹색광에 속합니다.조명에는 문제가 없습니다.이 방법으로 얻은 녹색광 효과는 340Lm/W보다 클 수 있지만 백색광을 결합한 후에도 여전히 340Lm/W를 초과하지 않습니다.셋째, 계속 연구하고 자신만의 에피택셜 물질을 찾으십시오. 이 방법을 통해 340Lm/w보다 훨씬 높은 녹색 빛을 얻은 후 빨간색의 세 가지 기본 색상이 결합된 흰색 빛, 녹색 및 청색 LED는 청색 칩 백색 LED의 발광 효율 한계인 340Lm/W보다 높을 수 있습니다.

 

3. 자외선 LED칩 + 3원색 형광체로 발광 

위의 두 가지 유형의 백색 LED의 주요 고유 결함은 광도와 색도의 공간적 분포가 고르지 않다는 것입니다.자외선은 사람의 눈으로 감지할 수 없습니다.따라서 자외선은 칩에서 나온 후 봉지층의 3원색 형광체에 흡수되어 형광체의 광발광에 의해 백색광으로 변환된 후 공간으로 방출된다.이것이 가장 큰 장점으로, 기존 형광등과 마찬가지로 공간적 색상 불균일이 없습니다.그러나 자외선 칩형 백색광 LED의 이론적인 발광효율은 RGB형 백색광의 이론값은 물론 블루칩형 백색광의 이론값보다 높을 수 없다.그러나 자외선 여기에 적합한 고효율 삼원 형광체의 개발을 통해서만 현 단계에서 위의 두 가지 백색광 LED에 가깝거나 그보다 더 높은 자외선 백색광 LED를 얻을 수 있다.청색자외선 LED에 가까울수록 가능성 중파, 단파자외선형의 백색광 LED가 클수록 불가능하다.


게시 시간: 2021년 8월 24일