Белые светодиодные бусины с потерей света в несколько раз
Белые светодиодные бусины с потерей света в несколько раз
Первая причина — производство белого света и улучшение индекса цветопередачи.
Чтобы улучшить индекс цветопередачи белого светодиода, произведенного методом синего чипа + YAG-люминофора, его можно создать путем введения голубого светодиодного люминофора на основе оксида азота на основе кремния с пиком излучения при 490 нм, фиолетового светодиодного чипа и красного светодиодного люминофора на основе оксида азота с пиком излучения выше 630 нм.
При нормальных обстоятельствах соответствующее добавление красного люминофора может увеличить индекс цветопередачи до более чем 80, а затем введение голубого люминофора может получить индекс цветопередачи выше 90, поэтому увеличение фиолетового чипа может получить полный спектр белого светодиода, индекс цветопередачи может быть близок к 100 дневному свету.
Вторая причина – потери энергии фотолюминесценции.
Ключевым физическим процессом в производстве белого света методом синего светодиодного чипа + люминофора является фотолюминесценция, то есть люминофор преобразует синий свет в световые волны других длин волн. Этот процесс неизбежно сопровождается потерей энергии. Эта потеря имеет три компонента:
Во-первых, теряется квантовая эффективность возбуждения люминофора с низкого энергетического уровня на высокий, и число частиц, переходящих на высокий энергетический уровень, становится меньше числа поглощенных синих фотонов.
Во-вторых, при переходе люминофора с высокого энергетического уровня на низкий энергетический уровень происходит безызлучательный переход, который приводит к потере квантовой эффективности радиолюминесценции, и количество испускаемых видимых фотонов меньше числа фотонов, переходящих на низкий энергетический уровень.
В-третьих, энергия фотонов одного синего света выше, чем энергия длинноволновых фотонов, испускаемых после преобразования люминофора, и соответствующий поток излучения меньше в случае того же количества фотонов.
Первый и два вида потерь энергии, потеря - это количество фотонов, улучшение формулы люминофора и процесса подготовки, улучшение квантовой эффективности процесса возбуждения и излучения люминофора, может уменьшить потери энергии этих двух частей.
Третий вид потерь энергии – это разная энергия самого фотона, которая определяется физической природой фотона, и изменение процесса не может уменьшить потери энергии этой части. В современных белых светодиодах потеря трех вышеуказанных частей составляет около 20–30% энергии синего света.
Третья причина — улучшить потерю светоотдачи видимого пальца.
В нормальных условиях индекс цветопередачи увеличивается с 70 до 80, светоотдача снижается на 10-15%, индекс цветопередачи увеличивается с 80 до 90, а светоотдача снижается примерно на 10%.
Причина четвертая: потеря Френеля на интерфейсе.
Причина пятая: полная потеря отражения.
Материалом для изготовления светодиодных чипов является полупроводниковый материал с высоким показателем преломления, показатель преломления больше, чем показатель преломления упаковочного клея и воздуха, поэтому в светодиодном чипе и упаковочном клеевом интерфейсе упаковочный клей и воздушный интерфейс меньше определенного угла, через который может пройти свет, эта часть света образует угол полного отражения для половины угла ширины конуса. Его часто графически называют «выходным конусом» света.
Основными материалами голубых чипов являются GaN и сапфир, типичные показатели преломления составляют 2,45 и 1,78 соответственно. Типичные показатели преломления эпоксидной смолы и силикагеля составляют 1,42 и 1,51 соответственно. Показатель преломления воздуха равен примерно 1.
Когда GaN попадает в силикагель, критический угол полного отражения составляет 38,050. Когда GaN попадает в воздух, критический угол полного отражения составляет 24,090. Критический угол полного отражения составляет 58,030 при падении от сапфира к силикагелю (что соответствует перевернутой упаковке). Когда GaN попадает в воздух, критический угол полного отражения составляет 34,180. Видно, что благодаря углу увеличения критического угла полного отражения технология инверсии также способствует повышению эффективности светоотдачи чипа.
