Diskutera LED-belysning fosfor från Jiali Chen

Img källa: ledde taklampa panel Omdömen Vit belysning LED är nästan universellt en kombination av en blå ljusavgivande InGaN dö och fosfor som stjäl en del av det blå ljuset och omvandlar den till ett brett spektrum topp på gul eller amber.The kombination av blått ljus och gult ljus ser vitt till humans.But där gör fosfor ifrån? Ett svar är, från en kalifornisk företag som heter Intematix, som ligger bakom en del utveckling som förbättrar effektiviteten, färgåtergivningen och livslängd bland lysdioder. "Förr i tiden var det en blue chip plus en YAG [yttrium aluminium granat] eller silikat fosfor. Dessa är ganska smalt spektrum fosfor, vilket gör ganska coolt ljus med en Många blå går igenom, "Intematix marknadsdirektör Julian Carey berättade Electronics Weekly. "De är fortfarande populär för utomhus och fordons ljus. Vi säljer fortfarande ton dem." Ljuset från lamporna har en lång smal blå topp i dess spektrum, och en bredare gul topp som har lilla blå-grön eller röd. Som sådan, är det svårt att producera varmare vita, som har ett högt rött innehåll och färgåtergivningen kan vara poor.For innerbelysning, finns det ökande intresse för lysdioder med en mer balanserad spektrum, och med mer rött för att minska färgen . temperatur Ett användbart, om brister, är ett mått på färgåtergivningsförmåga färg rendering index (CRI) där solljuset får 100 och svala vita lysdioder poäng, mycket grovt, 70-80.One sätt att förbättra CRI, och få en varmare vit, är att blanda i en andra fosfor, och även en tredje, att ta mer av den blå och förvandla det till röd. "Med en tre fosforstrategi, inklusive en röd och en 650nm djupröd, kan vi få 98CRI och" R9 '99CRI " sade Carey.R9 är en mättad röd färg - färgen på kött och vissa frukt - och inte används vid beräkning av normala CRI.If belysning matvaror, eller Ruby Woo läppstift, är viktigt, måste du tänka på rendering av denna röda. R9 99CRI innebär detta speciella LED poäng 99 av 100 gör that.Standard röda fosfor är "röda nitrider", som producerar apelsiner och reds från 620 till 670nm.Intematix har en rad röda nitrider och fylla i mitten av spektrumet, den har "gröna aluminater" (515-560) märkesvaror "gals" för vilka det har patent. "Där greener behövs är ett brett spektrum grön grön aluminat. Om du lägger till rött till YAG fosfor, är det spektrum fortfarande för smal. Grön aluminat är mycket bredare, får du fler poäng i CRI, så GAL plus röd nitrid för högt Ra ", säger Carey, vars företag har också patent för gal och senare combination.Lutetium aluminium granat, i samband med YAG och kallade Luag ( de är både "granater"), är en annan brett spektrum gulgrön sändare. "Vi gör Luag fosfor och andra gör dem också", säger Carey. "Luag är mer grön än YAG GAL är bredare att Luag ger generellt högre CRI, och är dyrare.." LED fosforer har ett hårt liv - de är föremål för ett högt flöde av blått (högenergi) ljus, och de ? ofta deponeras på en dyna som kan köras på över 100 ° C.Do moderna fosfor bleknar "De är ganska oförstörbara.   , Ljus fosfor idag. GAL, röd nitrid- och YAG, har fantastiskt livslängder och hög termisk stabilitet oberoende av livstid Du kan gå till 150 ° C med GAL och bara förlora 5% utgång ", säger Carey. "'Silikat" fosfor i mobiltelefon skärm, kommer att ha lumen underhåll lägre än GAL eller nitrid De är för kortare livslängd ansökan, men de är bländande ljus.. "En viktig variabel i fosfor är DQE - förmågan att absorbera en foton av pump våglängd och emittera ytterligare foton av den önskade våglängden. "Vi har fosforer så hög som 93% QE. Men detta är bara en del av historien. Partiklar är så små som 5 pm, och deras form och polska och färgning göra en skillnad . Det är där vi har vår erfarenhet ", säger Carey. Och "allt är bra när en foton träffar en partikel rakt på sak. Scatter förluster och ingenjörs spektrumet är ytterligare två vinklar som skulle vara vårt bidrag till LED-industrin." Fosfor kan deponeras på en LED mönsteryta ("lokal fosfor) , eller göras till en fristående struktur - som en kupol - och placeras över en blå lysdiod ("remote fosfor)" Remote är en titt på fosfor teknik  ..; Det är dyrare, men lösningen kostnaden kan bli lägre eftersom effektiviteten är högre ", säger Carey.The nackdel lokal fosfor är spridning förlust." Phosphor skapar ljus i alla riktningar, halva . ljus går baklänges Det finns betydande förlust på matrisytan - en hel del av formytorna absorberar ", säger Carey.Remote fosfor kan hålla spridning förluster låg eftersom mycket lite av fosforemissionen träffar formen. Mest omvänd utsläpp träffar andra delar av den avlägsna fosfor. "Fosforer bara svara på vissa excitationsvåglängder En röd foton slå röd nitrid fosfor -. Princip ingenting händer", säger Carey - det är inte absorbed.And så mycket som effektivitet sloka med temperaturen är låg i moderna fosfor, några fler procent går förlorade eftersom de lokala fosforer körda hotter.Remote fosforer kan också formas för att ersätta den kosmetiska diffusor monterad i vissa LED-ljuskällor - glödlampa utbyten, till exempel. . Carey sätter diffusor förlust på mer än 10% "Effektivitet fördel kan vara så hög som 30% jämfört med belagda lysdioder bakom en diffusor", sade han. ChromaLit är Intematix utbud av avlägsna fosfor, formade för att bilda utsidan av armaturer. De finns i olika platta, kupolformade och andra former. Det finns en särskild toroidal versionen för en glödlampa-ersätta referensdesign som syftar till att uppfylla Energy Star ljus distribution.Why göra röda lysdioder med hjälp av blå dö plus fosfor? Mer än en LED bolag är att undvika traditionell AlInGaP dö när man gör röda och gula lysdioderna, och . istället använder blå InGaN dör plus ett fosforskikt att vända blått till rött eller gult "En röd lysdiod under ideala förhållanden är mer effektiv än en fosfor omvandlas blå LED - det är oföränderlig fysik", säger Carey. "En fråga är systemstabiliteten. Röd och blå LED dö har olika termiska kurvor, så du måste kontrollera elektronik för att hålla färgbalansen. Och du behöver fortfarande fosfor för grön." Hur är det att få de sällsynta jordartsmetaller avgörande för fosfor utsläpp, och kommer främst ? från Kina "De basmaterial finns gott material. dopningsmedel är där du hittar sällsynta jordartsmetaller", säger Carey. Beloppet varierar. Det är vanligtvis mycket liten, eller kan vara mer betydande. Jag har inte sett någon effekt av sällsynta jordartsmetaller prissättning inom lysdioder. Mängden sällsynta jordartsmetaller som en bråkdel av LED är mycket liten. "Han påpekar att lysrör har flera gram fosfor i varje rör, och att stigande kinesiska sällsynta jordartsmetaller priserna påverkar lysrörs prices.Additional källor av sällsynta jordartsmetaller är visas. Mountain Pass gruvan i Kalifornien var största producent av dem i världen innan det stängdes, producera material för att gå in i elektronstråle spänningslös fosfor för CRT. Det är nu öppen igen. "Mountain Pass kommer att spela en roll," nämnda Carey.Further readingmore Info: 100W ledde majs ljus