由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助的“Hi-Q-LED”项目在绿色led方面取得了开创性的进展,减少了所谓的“绿色缺口”现象——在绿色光谱范围内功效的显著下降。
传统led在波长超过500 nm时,效率显著下降。在该项目框架下的研究活动已使窄带绿色LED的开发成为可能,该窄带绿色LED在芯片尺寸为1 mm2和驱动电流为350 mA(电流密度为45 a /cm2)的情况下,效率达到创纪录的147 lm/W。在这个电流密度下,LED的中心波长为530 nm,正向电压为2.93 V。
发光层载流子密度的降低和材料质量的显著改善是这一突破背后的关键因素。与传统的绿色LED相比,由于效率对工作电流的依赖显著降低,LED原型在更高的电流密度下表现出了更好的性能,在125 a /cm2下达到了338流明(lm)。
led在绿色光谱范围内显示出显著的效能下降——这种效应被称为“绿色缺口”现象。
欧司朗光电半导体项目经理Andreas Löffler博士解释说:“基于InGaN的led,其光输出完全由InGaN半导体产生,与基于磷光转换的绿色led相比,其光谱宽度约为35 nm,具有更窄的带发射。”“这项突破为需要高显色指数的高效投影系统提供了一项使能技术。毕竟,高显色指数或增加的色域意味着更生动、更高质量的图像。”
基于ingan的绿色LED和转换LED的光通量和效率作为工作电流的函数。
该项目的第二个方法是创建一个新的,甚至更高效的绿色LED,在LED的光谱带宽不是关键的情况下发挥作用。破纪录的数据显示,芯片尺寸为1 mm2,中心波长为540 nm,正向电压为2.88 V,驱动电流为350 mA(电流密度为45 a /cm2),芯片尺寸为209 lm/W (210 lm)。在电流密度为125 a /cm2时,可以将光输出提高到500 lm以上。尽管电流密度很高,这些器件的效率达到160 lm/W。疗效峰值为1.5 A/cm2,最大值为274 lm/W。
欧司朗研究工程师Thomas Lehnhardt博士表示,这些卓越的性能数字是由于芯片和转换器技术的优化交互作用而实现的。他解释说:“持续改进的蓝色LED芯片、优化的激发波长和增加的荧光粉转换器的转换程度是这个新纪录LED的获胜组合。”
目前,两款LED原型所取得的前所未有的数字,还只能算作开发数据。需要更多的时间来开发基于研究项目发现的产品——价格和性能最优、非常适合大规模生产的产品。
欧司朗光电半导体
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