T E L K O M N I K T elec o m m un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 ,   p p .   977 ~ 9 8 2   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Kem en r is tek d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 /TE L KOM NI K A. v 1 9 i 3 . 1 7 7 8 6     977       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   M ultilay er phos p ho r - in - g la ss  pack a g ing  f o r t he d ev elo pment in   WLE D   co lo r uni f o rmity       H uu   P hu Da ng 1 P hu ng   T o n T ha t 2 T ri - Vien  V u 3   1 F a c u lt y   o F u n d a m e n tal  S c ien c e ,   In d u strial  Un iv e rsity   o H o   Ch M in h   Cit y ,   Vie t n am   2 F a c u lt y   o El e c tro n ics   Tec h n o l o g y ,   In d u strial  U n iv e rsit y   o f   Ho   C h M i n h   Cit y ,   Vie tn a m   3 M o d e li n g   Ev o lu ti o n a ry   Al g o ri th m s S imu latio n   a n d   Artifi c ial  I n tel li g e n c e ,   F a c u lt y   o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g ,   T o n   D u c   Th a n g   U n i v e rsity ,   Vie t n a m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 5 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Sep   3 0 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Oct  1 5 ,   2 0 2 0       Wh e n   m e n ti o n in g   t h e   re m o te  p h o s p h o str u c tu re ,   th e   m o st   n o ti c e a b le  a d v a n tag e   is  it s   h i g h e r   lu m i n o u flu x   t h a n   a n y   o th e str u c tu re ’s.   Ho we v e r,   th e re   a re   e x isti n g   f law in   th e ir  c o lo u n if o rm it y   a n d   c o l o re n d e rin g   in d e x   (CRI).   Th u s,  t h e   imp ro v e m e n ts  in   th e s e   two   o p ti c   fa c to rs  m u st  b e   imp ro v e d   fo th e   b e tt e u sa g e   o re m o te  p h o sp h o g e o m e try   in   m o d e rn   WL E d e v ice s.  M a n y   re se a rc h e rs  h a v e   d ra wn   t h e ir  a tt e n t io n   t o   t h is   id e a ,   a n d   t h e n   i h a b e c o m e   th e   p rima ry   o b jec ti v e   f o th e ir  stu d ies .   In   th is  p a p e r,   we   a lso   t ry   t o   a c c o m p li sh   th e   sa m e   re su lt   b y   a d ju stin g   th e   d istan c e b e twe e n   th e   p h o s p h o r   lay e rs  a n d   th r o u g h   t h a e n h a n c e   th e   o p t ica p ro p e rti e o WL EDs.   Th e   m ie - sc a tt e rin g   th e o ry   is  a p p li e d   i n   o u c a lcu latio n t o   e n su re   th e   re li a b il it y   a n d   a c c u ra c y   o e x p e rime n ta re su lt s.   In   o u re se a rc h ,   wit h   d istan c e   d = 0 . 6 4   m m ,   th e   lu m i n o u fl u x   g re 9 . 7 %   i n   c o m p a riso n   t o   t h e   o ri g i n a v a l u e .   At  0 . 8 4   m m ,   th e   d istan c e   d   e n h a n c e d   t h e   c o l o u n if o rm it y   b y   two   ti m e s.  In   th e   m e a n ti m e ,   th e   CRI  re m a in e d   sta ti c   d u ri n g   t h e   c o u rse   o e x p e r im e n t.   Wi th   su it a b le  a p p l ica ti o n ,   th e se   re su lt c a n   b rin g   v a l u a b le  c o n tri b u ti o n to   th e   d e v e lo p m e n o f   n e x t   WE LDs  g e n e ra ti o n .   K ey w o r d s :   C o lo r   u n if o r m ity   L am b er t - B ee r   L aw   L u m in o u s   f l u x   Mie - s ca tter in g   th o er y   T r ip le - lay er   p h o s p h o r   W L E Ds   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Tri - Vien   Vu   Facu lty   o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r in g   T o n   Du T h an g   U n iv er s ity   No .   1 9   Ng u y en   Hu u   T h o   Stre e t,  T an   Ph o n g   W ar d ,   Dis tr ict  7 ,   Ho   C h i M in h   C ity ,   Vietn am   E m ail:  v u tr iv ien @ td tu . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N   W h ite  lig h t - em itti n g   d io d es  ( W L E Ds)  with   r em ar k ab le  lig h tin g   q u alities   s u ch   as  lo n g   life tim e,   p o wer - s av in g ,   an d   h ig h   lig h t   ef f icien cy   h as  r ec en tly   b ee n   e m p lo y ed   m o r e   in   t h lig h tin g   in d u s tr y   a n d   s lo wly   r ep lacin g   p r ev io u s   lig h tin g   m eth o d s .   W ith   th f ast  p ac o f   W L E d ev elo p m en t,  it  is   n o s u itab le  f o r   in - d o o r   lig h tin g ,   o u t - d o o r   lig h tin g ,   a u to m o b ile  lig h ts ,   an d   ae s th et ic  illu m in atio n   [ 1 - 3 ] .   Pre v io u s   en h an ce m en ts   in   W L E Ds  wer m o s tly   ac h iev e d   b y   p er f ec tin g   I I I - n itrid L E Ds,  wh ich   allo ws  W L E d ev ices  to   h av b etter   o p tical  p er f o r m an ce   [ 4 ,   5 ] .   T h im p r o v em en ts   in   I I I - n itri d L E Ds  p r im ar ily   f o c u s   o n   eli m in atin g   th c h ar g e   s ep ar atio n   o cc u r s   in   t h p h o s p h o r   lay e r   [ 6 - 9 ]   a n d   b etter in g   th m an u f ac tu r in g   o f   th in g r ed ien ts   [ 1 0 - 1 2 ] .     T h m o s co s ef f ec tiv an d   s i m p lest   p r o ce d u r to   p r o d u ce   W L E Ds  is   in teg r atin g   th ch r o m atic  lig h ts   o f   b lu L E Ds,  co m p o u n d   o f   a d h esiv g el,   an d   y ello p h o s p h o r   ( Y 3 Al 5 O 12 : C e 3 ) .   Ho wev er ,   th e   W L E f r o m   th is   p r o ce d u r is   in ad e q u ate  f o r   h ig h   lig h tin g   a p p licatio n s   b ec au s o f   its   p o o r   t h er m al   p er f o r m an ce   ev en   co m p ar ed   to   o th er s   [ 1 3 ,   1 4 ] .   T h ca u s f o r   th is   in cid e n is   d ef in ed   as  t h h ea g en er atio n   o f   p h o s p h o r ,   s u ch   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    9 7 7   -   9 8 2   978   l ev el  o f   th e r m al  o u tp u r ed u c es  th lig h o u tp u a n d   t h w av elen g th   d ev iatio n ,   m o r eo v e r   n eg ativ ely   ef f ec ts     th lo n g e v ity   o f   lig h tin g   d ev i ce s   [ 1 5 ,   1 6 ] .   O n s o lu tio n   t h a was  p r o p o s ed   t o   ad d r ess   th is   is s u is   ch an g in g   th p h o s p h o r   m ater ial  to   g lass   ce r am ic  p h o s p h o r s   [ 1 7 ] ,   ce r am ic  p h o s p h o r s   [ 1 8 ] ,   an d   p h o s p h o r - in - g lass     ( PiG)  [ 1 9 ,   2 0 ] ,   w h ich   is   well - k n o wn   f o r   g r ea t th er m al  en d u r an ce .   Alo n g   with   th lig h o u tp u a n d   th en d u r an ce   o f   th d ev ic es,  co lo r   q u ality   is   also   th im p o r wh ich   r ef lects  th r o u g h   a n g u la r   co l o r   u n if o r m ity   ( AC U)   an d   th co lo r   r en d er in g   in d ex   ( C R I )   th at  h av m u ch   atten tio n   in   t h lig h ti n g   in d u s tr y .   L o w   co lo r   u n if o r m ity   p r esen ts   d is co m f o r to   th e   v iewe r s   ey es,  th u s ,   en h an cin g   th co lo r   u n if o r m ity   is   p r io r ity   in   an y   r esear ch   o f   W L E d ev el o p m en f o r   an y   p ac k a g in g   co n f ig u r atio n   [ 2 1 ] .   On o b v i o u s   m eth o d   to   r e d u ce   th d ev iatio n   o f   co lo r   is   to   eq u alize   th am o u n o f   p h o s p h o r   d is tr ib u ted   ac r o s s   L E Ds  ch ip s .   So m m er   a n d   ass o ciate s   h av em p lo y ed   t h is   th eo r y   a n d   c r ea ted   a   co n f ig u r atio n   with   m o d if ied   s tr u ctu r an d   p h o s p h o r   co m p o u n d   to   m ax i m ize  th an g u la r   co lo r   u n if o r m ity   ( AC U)   [ 2 2 ] .   An o th er   m eth o d   th at  was  p r o p o s ed   b y   Z h e n g   et  a l.   to   en h an ce   th AC i s   u s in g   s u b s tr ate  s tr u ctu r an d   co atin g   th W L E Ds  b y   im m er s io n   [ 2 3 ] .   L iu   e a l.   p r o ject  s u g g ested   th at  s tack in g   th e   p h o s p h o r   lay er s   an d   ap p ly in g   in v er s ed   co n ce n tr atio n   d is tr ib u tio n   wo u ld   lead   to   b etter   c o lo r   u n if o r m ity   th an   t h e   co n f i g u r atio n   with   o n p h o s p h o r   lay e r .   Alth o u g h   t h ese  m e th o d s   ac h iev e d   p o s itiv r esu lt s   f o r   s aid   s u b ject,   h o wev er ,   th at  th eir   co m p lex i ty   an d   p r o d u ctio n   ex p en s a r n o t   o p tim al  f o r   s er ial  p r o d u ctio n .   T h u s ,   th r em o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r e ,   w h ich   u s es  th p r in cip al  o f   p r o v id in g   a   ca lcu lated   d is tan ce   b etwe en   th p h o s p h o r   lay er s   is   m o r p r ac tical  ap p r o ac h .   T h m ec h an is m   o f   r em o te  s tr u ctu r n o o n ly   im p r o v es  th lig h o u tp u o f   W L E Ds  b u also   in cr ea s e s   th co lo r   q u ality   b y   p r ev e n tin g   th g en er ated   h ea f r o m   s tack in g .   T h r e m o te   s tr u ctu r d ef in itely   a n   ef f ec ti v m eth o d   to   im p r o v t h o p tical  p r o p er ties   o f   W L E Ds,  h o wev er ,   th a n g u la r   co lo r   q u ality   is   n o t   am o n g   th e   p r o p er ties   th at  r em o te  s tr u ctu r b en e f its .   T o   in clu d th e   an g u lar   co l o r   q u ality   im p r o v em e n in   th r em o te  p h o s p h o r s   ad v a n tag es,  m an y   r esear ch er s   h a v tr ied   to   ad ju s th s tr u ctu r e   o r g an izatio n   s u ch   as  Ku o   et   a l.   with   a   s tr u ctu r th at   h as  b lan k   cir c u lar   a r ea   to   s tr en g th en   t h b lu li g h t   ex tr ac tio n .   Hu an g   et  a l.   b ala n ce   th ch r o m atic  lig h d is tr ib u tio n   in   W L E Ds   b y   in tr o d u cin g   p atter n e d   s ap p h ir s u b s tr ate   th at  en h an c es  th s ca tter ed   b lu lig h [ 2 4 ] .   I n   an o th er   s tu d y ,   C h en   et   a l .   d if f u s ed   th e   Z r O 2   n an o p a r ticles  o n to   th e   p ac k a g as  s o lu tio n   to   s tab ilize  th co lo r   d is cr ep an c y .   T h e f f ec tiv en ess   o f   t h m en tio n ed   s o lu tio n s   was  ex p r ess ed   in   W L E D s   with   s ilico n an d   p h o s p h o r   co m p o u n d .   H o wev er ,   in   th ca s o f   W L E Ds  with   PiG,  th er h av n o b ee n   m an y   r esear ch e s   f o cu s in g   o n   h o to   im p r o v th an g u lar   c o lo r   u n if o r m ity   in   th is   ty p o f   lig h tin g   d e v ice  [ 2 5 ] .   Fo r   PiG  W L E Ds,  t h d is p r o p o r tio n   b etwe en   th b l u an d   y ello lead s   to   b ad   c o lo r   q u ality   an d   an   e f f ec ca lled   th y ello r in g   th at  s u r r o u n d s   th p r o jecte d   lig h o f   W L E Ds.  T h u s ,   f in d in g   s o lu tio n   f o r   c o lo r   u n if o r m ity   in   W L E Ds   with   PiG   is   an   im p o r tan tar g et  f o r   W L E Ds  d ev el o p m e n t.   C o n tr o llin g   th ap p ea r a n ce   o f   PiG i s   an   es s en tial c r iter io n   to   im p r o v co lo r   u n if o r m ity ,   h o wev er ,   th co m p licated   p r o ce d u r e   to   c r e ate  PiG  m ak es  it  h ar d   to   a ch i ev th is   g o al.   T h er ef o r e,   we  d em o n s tr ate  a   m o r ef f ec tiv m a n u f ac tu r in g   m eth o d   o f   p atter n ed   PiG  th at   allo w s   b etter   co l o r   u n if o r m ity   to   b e   o b tain e d .   T h r o u g h   ac cu r ate  ca lcu latio n s   o n   s u b ject’ s   p ar am eter s   an d   s im u latio n   r esu lts ,   we  h a v v e r if ied   th at  co n e - s h ap e d   PiG   W L E Ds with   m u ltip le  lay er s   p r o d u ce   m o r b lu lig h ts   at  wid er   an g les an d   b etter   co lo r   u n if o r m ity .         2.   RE S E ARCH   M E T H O D     T h s im u latio n   p r o g r am   u s ed   to   m ea s u r e   th o p tical  p r o p er t ies  o f   W L E Ds  at  5 6 0 0   an d   8 5 0 0   i n   th is   r esear ch   is   L ig h tTo o ls .   T h r esu lts   wer later   p u to g et h er   to   s tu d y   t h im p ac ts   th at  d if f er en alter atio n s   h ad   o n   W L E lig h tin g   p er f o r m an ce .   T h s im u lated   m o d el  o f   W L E co n s is ts   o f   b lu L E ch ip s ,   m u ltip l e   p h o s p h o r   lay er s ,   o n r ef lecto r   cu p ,   an d   s ilico n lay er .   T h s h ap o f   th m o d el  is   h alf - d o r m   th at  co v er s   th e   co n ten t u n d er n ea t h ,   as c an   b s ee n   in   Fig u r 1   ( a)   T h m ea s u r em e n ts   f o r   t h r e f lecto r   cu p   o f   W L E Ds  m o d el   ar 2 . 0 7   m m   h i g h ,   8   m m   lo n g   f o r   th e   b o tto m   s u r f ac e.   T h e   L E b l u ch ip s   attac h e d   to   th e   r ef lect o r   o w n   th e   s ize  o f   1 . 1 4   m m   wid th   an d   0 . 1 5   m m   h eig h a n d   em it  1 . 1 6 W   at   4 5 3   n m   p ea k   wa v elen g th ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   1   ( b ) .   T h e   ch i p s   ar e n s u r ed   to   b e   id en tical  to   o b tain   t h m o s ac cu r ate  r esu lts   f r o m   lig h em is s io n s .   I n   ad d itio n ,   th e   0 . 0 8   m m   p h o s p h o r   lay e r   is   laid   o v er   th e   ch ip s ,   s ee   Fig u r 1   ( c)   a n d   Fig u r 1   ( d ) .   T h r o u g h o u th e   co u r s o f   ex p er i m en ts ,   th d is tan ce   be twee n   th p h o s p h o r   la y er s   i s   ch an g ed   s ev er al  tim es,   an d   t h r esu lts   ar c o m p ar e d   to   d ef in th eir   ef f ec ts   o n   th o p tical  p r o p er ties   o f   W L E Ds.  T h p h o s p h o r   p a r ticles ar in   s p h er ical  f o r m   an d   a p p r o x i m ately   1 4 . 5   µm .   I n   th b eg in n in g ,   th d is tan ce   b etwe en   th p h o s p h o r   lay e r   in   W L E Ds  co n f ig u r atio n   is   0 . 2 4   m m   an d   co n s tan tly   r aised   to   0 . 8 4   m m .   T h a d ju s tm en will  im p ac th o u tco m es  o f   lig h o u t p u a n d   c o lo r   u n if o r m ity ,   wh ich   lead s   u s   to   th o p tim al  d is tan ce   f o r   W L E Ds’  p er f o r m an ce .   I n   th e x p er im e n t,  it  is   cr u ci al   to   k ee p   th e   C C T   in d ex   s tab le  s o   th at  th r esu lts   ca n   b c o n s is ten t,  an d   t o   ac h i ev th is   th p h o s p h o r   co n ce n tr atio n   is   ad ju s ted   in   r esp o n s to   ea ch   d is tin ct  d is tan ce ,   wh ich   ca n   b s ee n   f r o m   F ig u r 2 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Mu ltil a ye r   p h o s p h o r - in - g l a s s   p a ck a g i n g   fo r   th d ev elo p men t in   WL E co lo r   u n ifo r mity   ( Hu u   P h u c   Da n g )   979           (a )   (b )   (c )   (d )     Fig u r 1 .   Ph o to g r a p h   o f   W L E Ds s tr u ctu r e ;   ( a)   ac tu al  W L E Ds,  ( b )   b o n d in g   d iag r am ,     ( c)   illu s tr atio n   o f   d u al - lay e r   p h o s p h o r   s tr u ctu r e ,   a n d   ( d )   illu s tr atio n   o f   tr ip p le - lay er   p h o s p h o r   s tr u ctu r e       I n   Fig u r 2 ,   th e   p h o s p h o r   c o n ce n tr atio n   an d   p ar ticle  s ize  in   th e   r e d   p h o s p h o r   la y er   an d   g r ee n   p h o s p h o r   lay er   ar s ettled   wh ile  th o s v alu es  in   y ello p h o s p h o r   lay er   is   alter ed .   C o m p ar in g   to   th in - c u p   p h o s p h o r   an d   co n f o r m al  p h o s p h o r ,   th co l o r   r en d e r in g   in d e x   in   r em o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r is   m u ch   h ar d er   to   ac co m p lis h .   T h er e f o r e,   t h id e o f   ad d in g   m o r ch r o m atic  p h o s p h o r   la y er   to   W L E Ds  f o r   b etter   o p tical  v alu es  s u ch   as  r ed   p h o s p h o r   f o r   c o l o r   r en d er in g   i n d ex ,   g r ee n   p h o s p h o r   f o r   lu m i n o u s   f lu x   an d   co lo r   u n if o r m ity ,   s h o u ld   b co n s id er ed .   T o   d em o n s tr ate  th ef f icien cy   o f   th ese   ex tr lay er s ,   th is   s tu d y   m ea s u r ed   th ei r   p er f o r m an ce   in   4   d if f er en t W L E Ds with   co lo r   tem p er atu r r an g in g   f r o m   5 6 0 0   to   8 5 0 0 K.   I n   all  th r esear ch es  m en tio n ed   ab o v e,   th s tu d ied   ta r g e ts   ar s in g le  ch ip   W L E Ds  with   co lo r   tem p er atu r lo we r   th an   7 0 0 0   K.   Ho wev e r ,   th c o m p u tatio n   o f   lig h tin g   p er f o r m a n ce   in   W L E Ds  with   co lo r   tem p er atu r e   ab o v 7 0 0 0   is   m o r c h allen g in g   d u to   th i m p ac ts   f r o m   o th e r   f ac to r s   s u c h   as  lig h s ca tter in g   an d   lig h ab s o r p tio n   f r o m   p h o s p h o r .   I n   h ig h er   co lo r   te m p er atu r W L E Ds,  th d if f er en ce   in   p h o s p h o r   co n ce n tr atio n   b ec o m es  m o r o b v i o u s .   T h e   h ig h er   c o lo r   tem p e r atu r e,   th lo wer   y ello p h o s p h o r   co n ce n tr atio n .   T h ese  c h an g es  in   d is tan ce   an d   p h o s p h o r   co n ce n tr atio n   ar e   im p ac tf u l   to   th e   lu m in o u s   f lu x   a n d   co lo r   q u ality .   No to   m en tio n ,   th r ed   p h o s p h o r   lay er   an d   g r ee n   p h o s p h o r   lay er   also   h a v g r e at  in f l u en ce s   o v er   th d ev el o p m en o f   o p tic al  p r o p er ties .   T h d etailed   m e asu r em en ts   o f   th ese  in f lu en ce s   ar d em o n s tr ated   in   s ec tio n   3 .           ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   T h co n ce n tr atio n   o f   y ello YAG:Ce 3+   p h o s p h o r   a s   f u n ctio n   o f   d   an d   g r ee n   p h o s p h o r   wt ;     ( a)   d u al - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e ,   an d   ( b )   tr ip p le - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     Fig u r 3   s h o ws  th ch a n g es  th at  d is tan ce   d   b r i n g s   to   th l u m en   o u tp u o f   W L E Ds.  As  o b s er v ed ,   wh en   d   in c r ea s es  f r o m   0 . 2 4   m m   to   0 . 6 4   m m ,   th l u m en   o u t p u ten d s   to   i n cr ea s an d   r ea ch e s   th h i g h est  v alu e   o f   9 6 8   lm   at  d   =   0 . 6 4   m m .   T h ex p la n atio n   f o r   th is   r esu l t   c an   b e   p r esen ted   as   th f o llo wi n g   p o in t.   W h en   t h d is tan ce   ex p an d s ,   it  is   ea s ier   f o r   th li g h tr an s m is s io n   b et wee n   th lay er s   to   o p er ate,   th u s ,   th lig h o u tp u t   in cr ea s es.  On   th e   o th er   h an d ,   f o r   d is tan ce   ab o v 0 . 6 4   m m ,   t h y ello p h o s p h o r   YAG:Ce 3+   also   r is es,  wh ich   lead s   to   an   o p p o s ite  ef f ec an d   r ed u ce s   th lig h o u tp u t.  T h d is cr ep an cies  b etwe en   lig h t   o u tp u t   at  d if f e r en t   d is tan ce s   d   ca n   b tr ac k ed   f r o m   T ab le  1 .     T h in cr ea s e   in   lig h o u tp u t   is   th r esu lt  o f   two   e v en ts f ir s t ,   th p r esen ce   o f   th g r ee n   p h o s p h o r   in   W L E Ds  an d   s ec o n d ,   th e   ap p r o p r iate  d is tan ce   d   lea d s   to   th o p tim izatio n   o f   lig h tr an s m is s io n .   W h en     d =0 . 6 4   m m ,   th lu m en   o u tp u t   is   in cr ea s ed ,   wh ich   is   7 1   lm   h ig h er   th an   th r esu lt  o f   th o r ig in al  d is tan ce   o f   0 . 2 4   m m .   T h is   h as c o n f ir m e d   th at  th lu m in o u s   f lu x   ca n   ac h iev 9 . 7 % e n h an ce m en f r o m   th o r ig in al  v alu e.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    9 7 7   -   9 8 2   980   T ab le  1 .   T h lu m in o u s   f lu x   as a   f u n ctio n   o f   d   with   th a v er ag C C T s   C C T s   0 . 2 4   m m   0 . 6 4   m m   0 . 8 4   mm   6 6 0 0   K   7 3 0   l m   8 0 1   l m   6 2 7   l m   7 7 0 0   K   8 5 0   l   9 1 7   l m   7 2 9   l m           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   T h lu m in o u s   o u t p u t   o f   W L E Ds  a s   a   f u n c t i o n   o f   d   an d   g r ee n   p h o s p h o r   wt ;     ( a)   d u al - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e ,   an d   ( b )   tr ip p le - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e       T h ad v an ta g es o f   m o d i f y in g   d is tan ce   d   ar th en h a n ce m en t in   n o t o n ly   th lig h t o u tp u t b u t a ls o   th co lo r   q u ality ,   wh ich   ar e   attain ed   b y   r ed u cin g   t h c o lo r   d ev i atio n ,   as  p r esen ted   Fig u r e   4 .   W h en   ex p a n d in g   th e   d is ta n ce   d ,   asid f r o m   allo win g   th e   em itted   lig h to   m o v m o r f r ee ly   a m o n g   th e   p h o s p h o r   lay er ,   it  also   lead s   to   b etter   s ca tter in g   ev en ts   as a   r esu lt o f   wid er   s ca tter in g   s p ac e.   T h co lo r   d e v iatio n   ac co r d i n g   to   ea ch   d is tan ce   p o in is   p r esen ted   T ab le  2 .   As  ca n   b e   s ee n   f r o m   th c o n ten t   o f   T a b le  2 ,   th e   co lo r   d ev iatio n   at  8 5 0 0   h as  th e   m o s n o ticea b le   im p r o v em en t .   T h e   co lo r   d e v iatio n   d r o p s   n ea r ly   5 0 %,  wh ich   m ea n s   t h co lo r   u n if o r m ity   o f   W L E Ds i s   two   tim es b etter .   T h lo wer   co l o r   d e v iatio n   m e an s   th b etter   co lo r   u n i f o r m it y   an d   c o lo r   q u ality ,   s o   o n o f   th tar g ets  o f   th is   r esear ch   is   ac h iev ed .     At  all  co r r elate d   co lo r   tem p e r a tu r e,   th lo west c o lo r   d e v iatio n   is   alwa y s   o b tain ed   at  d   0 . 8 4   m m .   T h ex p la n atio n s   f o r   th is   r elatio n   b etwe en   th co lo r   d ev iatio n   an d   co r r elate d   co lo r   tem p er atu r a r th e   ap p ea r an c es  o f   r e d   p h o s p h o r   an d   g r ee n   p h o s p h o r   in   th c o n f ig u r atio n   an d   t h in cr ea s ed   s ca tter in g   s p ac e.   T h ex p an s io n   in   s ca tter in g   s p ac e,   wh ich   is   th p r im ar y   r ea s o n   f o r   co l o r   d ev iatio n   r ed u ctio n ,   s tr en g th en s   th f u s io n   b etwe e n   th ch r o m atic  lig h ts ,   th u s ,   lead in g   to   b etter   co lo r   q u ality .   T h er ef o r e,   it  ca n   b e   co n f ir m e d   th at  p r o v i d in g   a   s u itab le  d is tan ce   b etwe en   th e   p h o s p h o r   lay er s   is   th o p tim al   s o lu tio n   f o r   b etter   lu m in o u s   f lu x   an d   co lo r   u n if o r m ity   in   W L E Ds.        T ab le  2 .   T h co lo r   d ev iatio n   a s   f u n ctio n   o f   d   with   th av e r ag C C T s   C C Ts   0 . 2 4   mm   0 . 6 4   mm   0 . 8 4   mm   6 6 0 0   K   2 8 0 3   K   1 7 6 2   K   1 9 3 9   K   7 7 0 0   K   3 8 7 2   K   2 6 2 5   K   2 2 7 5   K       T h r esu lts   o f   co lo r   r e n d er in g   in d ex   ( C R I )   ar d em o n s tr ated   in   Fig u r 5 .   As  th g r ap h s   i n   Fig u r 5   s u g g est,  th r en d e r in g   ab ilit y   will  r em ain   s tatic  d esp ite  th e   f lu ctu atio n   in   d is tan ce   d .   T h is   ev en b r in g s   u p   t h e   q u esti o n   ab o u th in f l u en ce   o f   r ed   p h o s p h o r   i n   th is   ca s e,   as  th u s u al  r ea ctio n   wh e n   a d d i n g   r ed   p h o s p h o r   wo u ld   b th C R I   r is es  wh ile  th lu m in o u s   f lu x   f alls .   Ho we v er ,   an   in tr ig u in g   r esu lt  o cc u r s   in   th is   p ar ticu lar   s itu atio n   th at  th C R I   was  u n ch an g ed   wh ile  lu m in o u s   f lu x   an d   co lo r   u n if o r m ity   wer en h an ce d .   T h is   tr ac es  b ac k   to   th ar r an g em e n o f   th p h o s p h o r   lay e r s   with in   th co n f ig u r atio n ,   in   wh ich   th r e d   p h o s p h o r   lay er   is   p lace d   at  t h to p .   W ith   t h is   k i n d   o f   a r r an g em en t,   th e m itted   lig h t   af ter   p ass in g   th r o u g h   t h g r ee n   p h o s p h o r   lay er   h as  m o s tly   tr an s f o r m ed   i n to   th w h ite  lig h t b ef o r r ea c h in g   th e   r ed   p h o s p h o r   lay er .   C o n s id er in g   th lo w   wh ite  lig h ab s o r p tio n   o f   r ed   p h o s p h o r ,   it  ex p lain e d   wh y   th r ed   p h o s p h o r   is   n o th at  ef f ec tiv in   im p r o v i n g   th co lo r   r en d er in g   in d ex   as  i n ten d ed .   Ho wev er ,   ad d i n g   th e   r ed   p h o s p h o r   la y er   is   s till   b en ef icial  b ec au s o f   th lig h s ca tter in g   an d   co lo r   u n if o r m ity   en h a n ce m en t.  Alth o u g h   t h C R I   d o es  n o r ec ei v an y   d e v elo p m e n t,  th h ig h er   lu m in o u s   f lu x   a n d   c o lo r   q u ality   ar alr ea d y   n o tewo r th y   r esu lts   f o r   W L E Ds d ev e lo p m en t.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l         Mu ltil a ye r   p h o s p h o r - in - g l a s s   p a ck a g i n g   fo r   th d ev elo p men t in   WL E co lo r   u n ifo r mity   ( Hu u   P h u c   Da n g )   981       ( a)   ( b )     F i g u r e   4 .   T h e   c o l o r   d e v i a t i o n   v a l u e   o f   W L E D s   a s   a   f u n c t i o n   o f   d   an d   g r ee n   p h o s p h o r   wt ;     ( a)   d u al - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e ,   an d   ( b )   tr ip p le - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e           ( a)   ( b )     F i g u r e   5 .   T h e   c o l o r   r e n d e r i n g   i n d e x   o f   W L E D s   a s   a   f u n c t i o n   o f   d   an d   g r ee n   p h o s p h o r   wt ;     ( a)   d u al - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e ,   an d   ( b )   tr ip p le - la y er   p h o s p h o r   s tr u ct u r e       4.   CO NCLU SI O N     I n   th is   m an u s cr ip t,  th in f l u e n ce s   o f   d is tan ce   d   o n   W L E D s   o p tical  p r o p er ties   ar d em o n s tr ated   in   d etails.  T h r o u g h   th e   ap p licat io n   o f   Mie - s ca tter in g   th eo r y ,   we  h a v c o m p u te d   a n d   v er i f ied   th e   r esu lts   o f   o p tical  s im u latio n .   I n   p a r ticu l ar ,   lu m in o u s   f lu x   ac h iev e d   9 . 7 g r o wth   at  d =0 . 6 4   in   c o m p ar is o n   to   d =0 . 2 4 .   Ho wev er ,   h ig h e r   d is tan ce   ( ab o v 0 . 6 4   m m )   will  r esu lt  i n   m in im al  d ec r ea s in   lu m in o u s   f lu x ,   b ec au s e   YAG:Ce 3+   co n ce n tr atio n   r is es  an d   o b s tr u cts  th lig h t   tr an s m is s io n .   T h er ef o r e,   f o r   o p tim al  lig h tin g   p er f o r m an ce ,   t h m a n u f ac tu r er   s h o u ld   ch o o s d   =   0 . 6 4   m m .   B esid th lu m in o u s   f lu x   ef f ec ts ,   th c o lo u r   u n if o r m ity   is   also   co n s id er ed   f o r   d ev elo p m en in   d is tan ce   a p p licatio n .   Acc o r d in g   to   th e x p er im en tal  r esu lts ,   th in cr ea s in   d is tan ce   ca n   ef f ec tiv ely   r ed u ce   th co lo r   d ev iatio n   b y   5 0 %,  wh ich   m ea n s   at  d =0 . 8 4 ,   c o lo r   u n if o r m ity   is   two   tim es  en h an ce d   f o r   W L E Ds  at  8 5 0 0   K.   T h is   d is tan ce   ca n   b ap p lied   b y   m an u f ac tu r er s   wh o   d em an d   h ig h e r   co lo r   q u ality   i n   th eir   p r o d u cts.  T h f in al  p e r f o r m an ce   in d icato r ,   co lo r   r e n d er in g   i n d ex   ( C R I ) ,   s ee m s   to   b u n af f ec ted   b y   th f lu ctu atio n   o f   th d is tan ce   b etwe en   lay er s .   T h ex p lan ati o n   f o r   th is   e v en is   b ec au s th e   r ed   p h o s p h o r   lay er   at  th e   to p   h as   th lo w   wh it lig h a b s o r p tio n   ca p ac ity ,   w h ich   m a k es  th r ed   p h o s p h o r   lay er   less   im p ac tf u l   to   th r en d er in g   ab ilit y   o f   W L E Ds,  lead in g   to   n o   s ig n if ican ch an g i n   C R I   wh en   th d is tan ce   in cr ea s es.  On   th o th er   h an d ,   th e   r ed   p h o s p h o r   lay e r   is   ef f ec tiv e   in   s tr en g th e n in g   t h e   s ca tter in g   ev en ts   i n   th e   co n f i g u r atio n   an d   s tab ilizin g   th e   C R I .   I n   co n clu s i o n ,   with   a   p r o p er   u s ag e   o f   th e   in f o r m atio n   g iv e n   in   th is   r esea r ch ,   m an u f ac tu r e r s   ca n   cr ea te  b etter   W L E Ds th at  f it th eir   tar g ets.       RE F E R E NC E S   [1 ]   C.   Ha n   e t   a l. ,   " Eff e c o f   su rfa c e   re c o m b in a ti o n   in   h i g h   p e rf o rm a n c e   wh it e - li g h CH 3 NH 3 P b I 3   sin g le   c ry sta p h o to d e t e c to rs,"   O p t.   Ex p re ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   2 6 3 0 7 - 2 6 3 1 6 ,   2 0 1 8 .   [2 ]   N.  T.   Ca n h   e a l. ,   " El e c tro h y d ro d y n a m ic  jet - sp ra y e d   q u a n t u m   d o ts  fo so lu ti o n - p ro c e ss e d   li g h t - e m it ti n g - d io d e s, "   Op t.   M a ter .   Ex p re ss ,   v o l .   8 ,   p p .   3 7 3 8 - 3 7 4 7 ,   2 0 1 8 .   [3 ]   C.   Hu a n g   e a l. ,   " Ba n d wi d th   c o r re c ti o n   o sp e c tral  m e a su re m e n b a se d   o n   Lev e n b e rg M a rq u a rd a lg o rit h m   with   imp r o v e d   Ti k h o n o v   re g u lariz a ti o n , "   Ap p l.   O p t,   v o l .   5 8 ,   p p .   2 1 6 6 - 2 1 7 3 ,   2 0 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L KOM NI KA   T elec o m m u n   C o m p u t E l Co n tr o l Vo l.  19 ,   No .   3 J u n e   2 0 2 1 :    9 7 7   -   9 8 2   982   [4 ]   Y.  Xie   e a l. ,     " En c a p su late d   ro o m - tem p e ra tu re   sy n th e siz e d   CsP b X3   p e ro v s k it e   q u a n tu m   d o ts  with   h i g h   sta b il i t y   a n d   wid e   c o lo r   g a m u f o d isp lay , "   Op t.   M a ter .   Exp re ss ,   v o l.   8 ,   p p .   3 4 9 4 - 3 5 0 5 ,   2 0 1 8 .   [5 ]   T.   Ko z a c k i   e a l. ,   " F o u rier rai n b o w h o l o g ra p h y , "   O p t.   Exp re ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   2 5 0 8 6 - 2 5 0 9 7 ,   2 0 1 8 .   [6 ]   B.   Xu   e a l. ,   " T ime - m u lt ip le x e d   ste re o sc o p ic  d isp lay   with   a   q u a n t u m   d o t - p o l y m e sc a n n in g   b a c k li g h t, "   Ap p l.   Op t,   v o l.   5 8 ,   p p .   4 5 2 6 - 4 5 3 2 ,   2 0 1 9 .   [7 ]   J.  Zh a n g   e a l. ,   " Ce 3+ /M n 2+ - a c ti v a ted   Ca 7   ,   P O 4. 2   ,   S iO 4. 2 :   e ffi c ien lu m i n e sc e n m a teria ls  fo m u lt ifu n c ti o n a l   a p p li c a ti o n s,"   O p t.   Exp re ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   A9 0 4 - A 9 1 4 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   S .   Jo st  e a l. ,   " CIE  2 0 1 7   c o lo fi d e li ty   in d e x   Rf:  a   b e tt e in d e x   to   p re d ict  p e rc e iv e d   c o lo d iffere n c e ? , "   J .   Op t.   S o c .   Am.   A,   v o l .   3 5 ,   p p .   B2 0 2 - B 2 1 3 ,   2 0 1 8 .   [9 ]   B.   G .   As se fa   e a l. ,   " Re a li z in g   fr e e fo rm   len se u sin g   a n   o p ti c 3 D - p rin ter  f o i n d u strial  b a se d   tail o re d   irra d ian c e   d istri b u ti o n , "   OS Co n ti n u u m,   v o l.   2 ,   p p .   6 9 0 - 7 0 2 ,   2 0 1 9 .   [1 0 ]   S .   Cin c o tt a   e a l. ,   " Hig h   a n g u lar  re so lu ti o n   v isib le  li g h p o sit io n in g   u si n g   a   q u a d ra n p h o to d i o d e   a n g u lar  d iv e rsit y   a p e rtu re   re c e iv e r,   QA DA . , "   Op t.   Exp re ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   9 2 3 0 - 9 2 4 2 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   Co rre ia  e a l. ,   " H o li stic  o p t o - th e rm a sim u lati o n   fra m e wo rk   fo h ig h - b ri g h tn e ss   li g h t   so u rc e b a se d   o n   flu o re sc e n c o n v e rsio n , "   Op t .   Exp re ss ,   v o l.   2 7 ,   p p .   A 1 3 2 4 - A1 3 3 7 ,   2 0 1 9 .   [1 2 ]   W.   Wan g   e a l. ,   " O n   t h e   d e v e l o p m e n o a n   e ffe c ti v e   ima g e   a c q u i siti o n   sy ste m   fo r   d iam o n d   q u a li ty   g ra d i n g , "   A p p l.   Op t,   v o l.   5 7 ,   p p .   9 8 8 7 - 9 8 9 7 ,   2 0 1 8 .   [1 3 ]   T.   P .   Wh it e   e a l. ,   " F e a tu re   issu e   in tro d u c ti o n h a li d e   p e ro v sk i tes   f o o p t o e lec tro n ics , "   O p t.   M a ter .   Exp re ss ,   v o l.   8 ,   p p .   2 3 1 - 2 3 4 ,   2 0 1 8 .   [1 4 ]   T.   P .   W h it e   e a l . ,   " F e a t u re   issu e   in tro d u c ti o n h a li d e   p e r o v s k it e fo o p to e lec tro n ics , "   Op t .   Exp r e ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   A1 5 3 - A 1 5 6 ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   M.   C.   Ag u il a e a l. ,   " Au t o m a ted   in str u m e n d e sig n e d   t o   d e term in e   v isu a p h o to se n sit iv it y   t h re sh o ld s, "   Bi o me d .   Op t.   Exp re ss ,   v o l.   9 ,   p p .   5 5 8 3 - 5 5 9 6 ,   2 0 1 8 .   [1 6 ]   C.   S .   Kim   e t   a l . ,   " Hig h - sp e e d   c o lo r   th re e - d ime n si o n a m e a su re m e n b a se d   o n   p a ra ll e c o n fo c a d e tec ti o n   w i th   a   fo c u s tu n a b le l e n s,"   O p t.   Ex p re ss ,   v o l .   2 7 ,   p p .   2 8 4 6 6 - 2 8 4 7 9 ,   2 0 1 9 .   [1 7 ]   A.  A.   Ka m in a ri  e t   a l . ,   " Li n k i n g   In fra re d   S p e c tra  o La b o ra t o ry   Ir o n   G a ll   In k s   Ba se d   o n   Trad it io n a Re c ip e wit h   th e ir  M a teria Co m p o n e n ts,"   Ap p l .   S p e c tro s,   v o l.   7 2 ,   p p .   1 5 1 1 - 1 5 2 7 ,   2 0 1 8.   [1 8 ]   Q.  T.   Vi n h   e a l . ,   " P re li m in a r y   m e a su re   fo t h e   c h a ra c teriz a ti o n   o th e   u se fu ln e ss   o li g h t   so u rc e s,"   Op t.   Exp re ss ,   v o l.   2 6 ,   p p .   1 4 5 3 8 - 1 4 5 5 1 ,   2 0 1 8 .   [1 9 ]   Y.  P .   C h a n g   e a l. ,   " Ne sc h e m e   o Li DA R - e m b e d d e d   sm a rt  las e h e a d li g h f o a u t o n o m o u s   v e h icle s,"   O p t .   Ex p re ss ,   v o l.   2 7 ,   p p .   A1 4 8 1 - A1 4 8 9 ,   2 0 1 9 .   [2 0 ]   X.  Li   e a l. ,   " P ro jec ti o n   li t h o g ra p h y   p a tt e rn e d   h ig h - re so l u ti o n   q u a n tu m   d o ts/t h i o l - e n e   p h o t o - p o l y m e p ix e ls  fo c o lo d o wn   c o n v e rsio n , "   O p t.   Exp re ss ,   v o l.   2 7 ,   p p .   3 0 8 6 4 - 3 0 8 7 4 ,   2 0 1 9 .   [2 1 ]   M .   Du p o n t - Niv e t,   C.   I .   Wes tb r o o k ,   a n d   S .   S c h wa rtz,  " T h e   ro le  o trap   sy m m e try   i n   a n   a to m - c h i p   in terfe ro m e ter   a b o v e   t h e   Bo se - Ei n ste in   c o n d e n sa ti o n   t h re sh o ld , "   i n   2 0 1 9   C o n fer e n c e   o n   L a se rs   a n d   El e c tro - O p ti c Eu ro p e   a n d   Eu ro p e a n   Q u a n tu m   El e c tro n ics   C o n fer e n c e ,   OSA  Tec h n ica Dig e st ,   Op ti c a S o c iety   o Am e rica ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   S .   Ra so u li   e a l. ,   " C o lo rfu l   ra d ia Talb o t   c a rp e a t   th e   tran sv e rse   p lan e , "   Op t .   Ex p re ss ,   v o l .   2 7 ,   p p .   1 7 4 3 5 - 1 7 4 4 8 ,   2 0 1 9 .   [2 3 ]   S .   P .   G ro th   e a l. ,   " Circu lan p re c o n d it io n i n g   i n   t h e   v o lu m e   in teg ra e q u a ti o n   m e th o d   f o sili c o n   p h o to n ics , "   J .   Op t.   S o c .   Am.   A,   v o l.   3 6 ,   p p .   1 0 7 9 - 1 0 8 8 ,   2 0 1 9 .   [2 4 ]   Q.  Zh a n g   e a l. ,   " E x c e ll e n l u m i n o u s   e fficie n c y   a n d   h ig h   t h e rm a sta b il it y   o g las s - in - Lu AG   c e ra m ic  fo las e r - d io d e - p u m p e d   g re e n - e m it ti n g   p h o sp h o r, "   Op t.   L e tt ,   v o l.   4 3 ,   p p .   3 5 6 6 - 3 5 6 9 ,   2 0 1 8 .   [2 5 ]   Y.  Hu   e a l. ,   " G re a tl y   e n h a n c e d   p e rsiste n lu m in e sc e n c e   o YPO 4 :S m 3+   p h o s p h o rs v ia T b 3+   i n c o r p o ra ti o n   f o in   v i v o   ima g in g , "   Op t.   Exp re ss ,   v o l.   2 8 ,   p p .   2 6 4 9 - 2 6 6 0 ,   2 0 2 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.