T E L KO M NIK A , V ol . 1 7 No. 5 O c tob er   201 9 , p p. 26 43 ~ 26 49   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 5 . 11038      26 43       Rec ei v ed   A ug us 30 20 1 8 ;  Rev i s ed   F eb r ua r y  8 , 2 0 1 9 ;  A c c ep te Ma r c h   12 20 1 9   Imp ro v i n g lu mi no u s flu x an d c olo r h om og e nei t y  of   du al - la y er p ho s ph or s ctru ctu re       T r an T h anh   T r ang 1 , P h an  X u an L e 2 ,  Ng u y en  Do an  Q u o A n h * 3   1 Fa c u l ty  o En g i n e e ri n g  a n d  T e c h n o l o g y Va n  Hi e n  Un i v e r s i t y Ho  Chi  M i n h  Ci ty Vi e tn a m   2 Nat i o n a l  Ke y  L a b ro l a to ry  o f  Di g i ta l  Co n tr o l   a n d  Sy s t e m  E n g i n e e ri n g Ho  C h i  M i n h  Ci ty Vi e tn a m   3 Po w e r Sy s te m  Opt i m i z a ti o n   Res e a r c h  Grou p Fa c u l ty  o El e c tri c a l  a n d  El e c tro n i c s  En g i n e e ri n g   T o n  Du c  T h a n g  Un i v e rs i ty Ho  Ch i  M i n h  Ci ty Vi e t n a m   *C o rre s p o n d i n g   a u th o r,   e - m a i l :  n g u y e n d o a n q u o c a n h @t d tu . e d u .v n       Ab strac t     In   o rd e to   c l a r i fy   t h e   m a i n   p u rp o s e   o th e   s t u d y we  p u a   g re e n   p h o s p h o l a y e SrBa Si O 4 :Eu 2 +   o n   th e   y e l l o p h o s p h o ru s   l a y e YAG :Ce 3 +   th ro u g h   u s i n g   o n l y   o n e   WL EDs   s tru c tu re   i n   d i f fe re n c o l o r   te m p e ra tu r e s   l i k e  5 6 0 0   K,  6 6 0 0   K,  7 7 0 0   K.  T h e n ,  we  f i n d  t h e  s u i t a b l e  SrBa Si O 4 :E u 2+   c o n c e n tra ti o n  i n  o rd e r   th a th e   l u m i n o u s   fl u x   c o u l d   g e th e   h i g h e s v a l u e .   Th e   r e s u l ts   s h o th a SrBa Si O 4 :E u 2+   b ri n g s   g r e a t   b e n e f i ts   t o   i n c r e a s e   n o o n l y   o p ti c a l   g a i n   b u a l s o   c o l o u n i f o rm i ty Sp e c i fi c a l l y th e   g re a t e r     th e   SrBa Si O 4 :E u 2+   c o n c e n tr a ti o n th e   g re a te th e   o u tp u o f   W L ED s   b e c a u s e   o t h e   d e v e l o p m e n o f   g re e n   l i g h c o m p o n e n i n   W L ED s H o wev e r,  o n l y   i t h e   SrBa Si O 4 : Eu 2+   c o n c e n tra ti o n   e x c e e d s   t h e   l e v e l a   s l i g h t   d e c re a s e   i n   c o l o r   re n d e ri n g   i n d e x   (CR I)  c a n   o c c u r,  w h i c h   b a s e d   o n   M o n te   Carl o   s i m u l a t i o n I n   a d d i t i o n ,     th e  re s u l t s  o th i s  p a p e r  h a v e   c o n tri b u te d  s i g n i f i c a n tl y  t o  t h e  c re a ti o n  o h i g h e r - p o were d   WL EDs .       Key w ords c o l o u n i fo rm i ty ,  d ual - l a y e r  p h o s p h o r,   l u m i n o u s   e ff i c a c y ,   M i e - s c a tt e ri n g  t h e o r y SrBa Si O 4 :Eu 2+       Copy righ ©  2 0 1 9   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   In  r ec en t i m es LE Ds   ha s   be en   c o ns i d ered  as   pro m i s i ng   produc i the   f utu r o w i ng   to  i ts   s up erio r   pro pe r t i es   f or  l i g hti ng   t ec hn o l o g y   s uc a s   hi gh   i l l um i na ti on hi gh   e n erg y   ef f i c i en c y ,   an d   l o ng   l i f eti m es   [1 - 5].   T he r ef ore,  MC W - LE Ds   i s   ex te ns i v el y   ap p l i ed   i n   v ar i et y   o   ge ne r al - pu r po s i l l um i na t i o ap pl i c at i on s ,   w h i c c om pl et el y   r e pl ac ed   al l   of   the   tr ad i t i on al   l i g ht         s ou r c es   [6] .   G e ne r a l l y the   l um i no us   o utp u a nd   t he   c o r r el ate c ol or  tem pe r atu r e   un i f orm i t y   are  r eg arde as   the   m os i m p ortant   f ac tors   t ha t   de term i ne   t he   qu al i t y   of   L E D   pe r f orm an c e.  W i th   s ui tab l e   c on c en tr ati on   of   S i O 2   pa r ti c l es   a dd ed   i nt p ho s ph or  l a y e r a ng ul ar   CCT   d i s tr i bu t i o c an   be   op t i m i z ed   w i tho ut  c on s i de r ab l af f ec ti ng   l um i no us   ou tp ut  [7 - 12 ] In  ad di t i on th l um en   ou tpu of   MC W - LE D s   i nc r ea s es   s i gn i f i c an tl y   wi th  t he   C e 0.6 Tb 0.33  Mg A l 11 O 19 :C e,   T c on c en tr at i on   ad de t MC W - LE Ds   ph os ph or  [13 ] W i th  the   a i m   of   i m prov i ng   th C RI  of   MC W - LE greate r   tha n   90 ,   s e v era l   f orm er  ap pro ac he s   h av b ee n   i ntrodu c e t r e i m bu r s the   r e d - l i gh t   of     MC W - LE Ds   s uc as   c o m bi ni ng   r ed - p ho s ph ors   wi th  p ho s ph or  l a y er  or   i nj ec ti n r ed     LE Ds   [ 14 - 20 ].  W on   group  c om bi ne d   b l ue   LE D s green   ( B a, S r )   2 SiO 4 : E u 2+   a nd   r e CaA l S i N 3 : E u 2+   p ho s ph ors   wi th  v ar i ou s   p ac k ag es   to  p r op os gre at  CR v al ue   M C W   LE Ds   [21 ].   Chen   group  ha v ex ec u t ed   ex pe r i m en ts   of   ad di ng   the   m i s s i ng   r ed   pa r i n   the   p ho s ph or  c on v ert ed   w h i te  l i g ht - em i tti ng   di od es   ( pc - W LE Ds )   [22 ].  Nev erthe l es s the s r es ea r c he s   s ol e l y   ex am i ne   i n di v i du a l   pc - W L E s tr uc tures .   F urtherm ore,  th r es e arc he s   s i m pl y   c on c en tr ate   o s i ng l e - c hi p   w h i te  LE D   l a m p s   ha v i ng   CCT   v ar y i ng   f r o m   25 00   K   t 7 50 0   K bu t he   tr ul y   i m prov em en of   c ol or  r en d erin g   ab i l i t y   of   MC W - LE l am ps   ha v i n h i g he r   CCT s   ha s   n ot  b ee n   de ep l y  r es ea r c he d [ 2 3 - 26].   Eu 2+ - ac ti v at ed   s tr o nti um ba r i um   s i l i c ate   ( S r B aS i O 4 : E u 2+ )   ph os p ho r   h as   be en   a pp l i ed   ex ten s i v e l y   i l i gh t i n tec h no l og y   t c on tr i bu te  r e l i g ht  [27 ].  D ue   to  th great  pr op erti es   as   w e l l   as   ex c el l en l um i ne s c en c ef f i c i en c y c ol or  pu r i t y   an s tab i l i t y green   ph os ph or  S r B aS i O 4 :E u 2+   ha v m et  al l   the   r e qu i r em e nts   f or  f av orab l r ed - em i tti n ph os p ho r Ho we v er,  S r B a S i O 4 : E u 2+   ha s  no t  be en   wi de l y  a pp l i e d t en h an c e c o l or h om og en ei t y   an l um i no us  f l ux   y et.     In  th i s   p ap er,  we  r e v i e th i nf l ue nc e   of   S r B aS i O 4 : E u 2+   pa r ti c l es   i l um i no us   f l ux   an c ol or  h om og en ei t y   of   MC W   LE Ds   i n   c on f orm al   ph os p h or  pa c k ag es T he   pc - W LE Ds   green - l i gh em i tti ng   c an   be   c on tr ol l ed   b y   th pres en c of   S r B a S i O 4 :E u 2+   ph os ph or  pa r t i c l es A s   r es ul t,    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 5 O c tob er   20 19 :   26 43 - 26 49   2644   the   L E D   l i gh t   d i s tr i bu ti o c a be   ad j us te b y   LE D   pa c k ag es   t h i gh er  l um i no us   f l u x   r eg i o n.    O ur   s tud y   progr es s   i s  di v i de i n to  thre e m ai n s te ps . Fi r s t, t he  prec i s e M C W - LE D ph y s i c al  m od el   w i th  av era ge   CCT s   ap prox i m ate l y   56 0 0   K 6 60 0   K   an d   77 0 0   K   are  b ui l b y   Li g htT oo l s   8.1 .0   p r og r am .   T he n,  S r B aS i O 4 :E u 2+   p arti c l es   are   m i x ed   i nt th p ho s ph or  l a y ers T he s p arti c l e s   i nte r ac t   w i t tr an s m i tte l i g ht  r es ul t.  La s tl y w ex am i ne   th e   i m pa c ts   o f   S r B aS i O 4 :E u 2+   ph os ph or   c on c en tr at i on   o MC W - LE Ds T he   s i m ul ati on   r es ul ts   de m on s tr ate t ha t   t h prop os ed   ap pro ac c an  i nc r e as e t h e l um i no us  f l ux  an d c ol or hom on eg ei t y   s ub s tan t i al l y .       2.      R es e ar ch  M eth o d   2.1 P r epar atio n  of  gree n   S r B aS iO 4 : E u 2+   P h o sph o r   S r B a S i O 4 : E u 2+   p arti c l es ,   wi th   a em i s s i on   pe ak   of   2. 36   eV   a nd   m an y   ou ts t an d i ng   c ha r ac teri s ti c s   s uc as   hi g qu an tum   ef f i c i en c y   an s tab i l i t y   at  hi g tem pe r atu r e,   are  k no wn  as   t y p of   y e l l o w - gree p ho s ph or  an b ec om m ore  an m ore  po pu l ar.   T he   el em en ts   w h i c c an   di r ec tl y   i nf l ue nc on   th l u m i ne s c en c properti es   of   S r B a S i O 4 : E u 2+   ph os ph or  a r the i r   p arti c l s i z es   an d   c on c en tr a ti on I ts   c om po s i ti on   i nc l ud es   S r C O 3 B a CO 3 S i O 2 E u 2 O 3 N H 4 Cl an E u 2+   i on ,   a l l   of   w h i c are  us e as   r a w   m ate r i a l s   as   s h o w n   i n   T ab l e   1.   Mo r eo v er S r B a S i O 4 : E u 2+   i s   ap p l i e pa r ti c u l ar l y   f or  v er y   h i g h - l o ad i ng   an l on l i f e - ti m f l uo r es c en l am ps T he r ef ore,  i i s   on of   the   m os po pu l ar  c o m m erc i al i z ed   ox i de   p ho s p h ors O the   whol e,  th f ab r i c ati on   proc es s   of  S r B a S i O 4 : E u 2+   i s  de s c r i b ed  s pe c i f i c a l l y  as   t he  f ol l o wi ng :       T ab l e 1 . C om po s i ti on  of   G r ee n - E m i tti ng   S r B a S i O 4 : E u 2+   P ho s ph or   I n g r e d ien t   M o le  ( % )   B y   w e igh t   (g)   M o lar   m a s s   ( g / m o l)   M o le   ( m o l)   I o n s   M o le   ( m o l)   M o le   ( % )   S r C O 3   3 1 . 2 8   145   1 4 7 . 6 3   0 . 9 8 2   Sr 2+   0 . 9 8 2   0 . 0 8 8   B a C O 3   3 1 . 7 9   197   1 9 7 . 3 4   0 . 9 9 8   Ba 2+   0 . 9 9 8   0 . 0 9 0   S iO 2   3 3 . 4 0   63   6 0 . 0 8   1 . 0 4 9   Si 4+   1 . 0 4 9   0 . 0 9 4   Eu 2 O 3   0 . 3 2   3 . 5   3 5 1 . 9 2 6   0 . 0 1   O 2 -   8 . 0 6 8   0 . 7 2 6   NH 4 Cl   3 . 2 2   5 . 4   5 3 . 4 9   0 . 1 0 1   Eu 2+   0 . 0 2   0 . 0 0 2       F i r s tl y t he   m ate r i al s   are  s l urr i ed   i th w at er  to  b m i x ed   tog eth er.  T he the y   are     ba l l - m i l l ed   i t he   w a ter  i nto   s m al l   pa r t i c l es A f ter  tha t,  t he   m ate r i al s   wi l l   be   po wder ed   as   s oo n   as   the y   are   dri ed   i n   th ai r S ec on d l y ,   th i s   p o w d er  w i l l   b f i r ed   i n   c ap p ed   qu art z   tu be s   wi th  CO   at   11 00 º wi t hi a h ou r   an d   po wderi z e b y   dr y   m i l l i ng .   T he 5. g   NH 4 Cl   wi l l   be   ad de i nt th i s   m i x ture  an t he y   are  m i x ed   to ge t he r   b y   dr y   m i l l i ng .   N ex t,  th e y   are   f i r ed   ag a i n   i c ap pe d   q ua r t z   tub es   wi th  CO   at  11 00 º C   wi th i a h ou r   an w i l l   b po wderi z e d.  F i na l l y th e   m ate r i al s   ar e   was he i the   wate r  f or s ev eral  t i m es  ( pH range s  f r o m  10  to  12 )  a nd   drie d a f ter th at.     2.2 . Con struct ion  of  M C - W L E Ds   A c c ordi n t L i gh tT oo l s   8. 5.0   progr am   an Mo nte   Ca r l m eth od ,   the   p ho s ph or  l a y er   of   r ea l   M C W - LE Ds   i s   s i m ul ate w i t f l at  s i l i c on l a y er.  T hi s  m od el i ng   proc es s   i s   c arie ou t hroug h   two  m ai pe r i od s ( 1)  th m ec ha n i c al   s tr uc tures   a nd   op ti c al   propert i es   of   MC W - LE l am ps  m us t   to  be   s et  a nd   bu i l ( 2)  T he the   op t i c al   i nf l u en c es   of   ph os ph or  c om po un di n thro ug h     the  d i v ers i t y  of  S r B aS i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i o n a r wel l   m on i tored.   In  order   t u nd ers ta nd   t he   i nf l ue nc of   Y A G :C e 3+   an S r B a S i O 4 : E u 2+   p h os ph or  c o m po un d i ng   on   th p erf orm an c of   M CW - LE l a m p s w e   m us m a k s o m c om pa r i s on s .   A m on the m the   two  t y p es   of   c o m po un di n w h i c ha v av erage  C CT s   of  56 00   K ,   66 00   K an 7700   K du al - l a y er  r em ote   ph os ph or,  i s   c on s i d ered  t o   c l arif y In  F i g ure  1   ( a),  th e r i s   c l ea r l y   de s c r i pti on   ab o ut  MC W - LE D   l am ps  wi th  c on f orm al  ph os ph or c om po un d i n g h av i n g a v era ge  C CT   of   85 00 K It  a l s i n di c at es   the   s i m ul ati o of   MC W - LE Ds   i w hi c t he   c om po ne nts   do   no c o nta i n   S r B a S i O 4 : E u 2+ T he   r ef l ec tor  ha s   bo tt om   l en gth   of   m m he i g ht  of   2.0 m m   an l en gt of   9.8 m m   at  i ts   top   s urf ac e.  T he   c on f or m al   ph os ph or  c om po un di n g,  w h os th i c k n es s   i s   f i x ed   at  0.0 m m c ov ers   ni ne   c h i p s E ac LE c h i wi th  th e   s qu are  ba s are of   1.1 4   m m 2   an the   he i gh of   0.1 m m   i s   att ac he to  t he   c av i t y   of   the   r ef l e c tor.  T he   r ad i an f l ux   of   ea c bl ue   c h i i s   1.1 W  w hi l 45 nm  i s  th e  pe ak  wav el e ng t h.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Imp r ov i ng   l um i n ou s  fl ux  an d c ol or  ho m og e ne i ty   o du a l - l ay er p ho s ph or ...   ( P ha n X ua Le )   2645       ( a)     ( b)           ( c )   ( d)     F i gu r 1.   P ho t og r a ph  of   W LE Ds  s tr uc ture: ( a)  a c tua l   W LE D s , (b)   b on d i ng  di ag r a m   ( c )   i l l us tr at i o n o f  pc - W LE Ds  m od el , (d)   s i m ul ati o n o f   W LE Ds  us i ng   l i gh t   too l s     c o m m erc i al  s of tw are       3.  Re sult a n d   A n al y s is   F i gu r s h o w s   the   a nti po da l   c ha ng be t ween   t he   S r B aS i O 4 :E u 2+   gree n   ph os p ho r us   c on c en tr at i on   a nd   th y e l l o w   p ho s ph orus   Y A G :C e 3 + T hi s   c ha ng hi d de n es   two  m ea ni ng s on e   i s   m ai nta i ni ng   av erag C C T s   an th o the r   i s   t hi s   c ha ng di r ec t l y   af f ec ts   the   s c att erin g   a nd   ab s orpti on   of   t w ph os ph oric   l a y ers   i W LE Ds T hi s   i ne v i ta bl y   af f ec ts   the   c ol or  qu al i t y   an l um i ne s c en c ge n erate b y   W LE Ds T hu s the   c ho i c of   c on c en tr at i on   S r B aS i O 4 :E u 2+   de term i ne s   the   c ol or  q ua l i t y   of   W LE Ds W he S r B a S i O 4 : E u 2+   c o nc en tr at i o i n c r ea s ed   f r o m     2 - 20 wt,  Y A G : Ce 3 +   c on c en tr at i on   de c r e as ed   t k ee a v era ge   C CT s T hi s   ph e no m en on   i s   the   s a m f or  W LE Ds   w i t al l   t he   c on di t i o of   d i f f erent  c ol or  tem pe r atu r es   of   56 0 K 66 00   K an d   77 00  K .           F i gu r 2.   T he  c ha ng of  ph os ph or c on c e ntrat i on  f or k ee pi ng  t he  a v er ag CCT s       It  i s   no di f f i c ul to  b s e en   the   m os no ti c e ab l ef f ec of   the   S r B aS i O 4 : E u 2+   green  ph os ph orus   c on c e ntrat i on   on   th em i s s i on   s p ec t r um   of   W LE D s whi c h   i s   s ho wn  i   F i gu r e s   3 - 5.   B es i de s ,   a   c h oi c wi l l   be   m ad ac c ord i n to   t he   r eq u i r em en ts   of   m an uf ac turer I Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 5 O c tob er   20 19 :   26 43 - 26 49   2646   the   c as of   th r eq u i r em en of   W LE Ds   w i th   hi gh   c o l or,  s m al l   am ou nt  of   f l ux   c an   be   c on s i de r ed   to  r ed uc e.  W hi te  l i g ht  i s   k no w n   as   the   s y n the s i s   of   the   s pe c tr al   r eg i on   as   s ho wn  i n     F i gu r es   3,  a nd   5.  T he s three  r ep r es en em i s s i on   s pe c tr of   56 00   K 66 00   K   an 77 0 K ,   r es pe c ti v el y T he   tr e nd   of   t he   r ed   l i gh s p ec tr um   f r o m   64 nm   to  73 nm   w as   f ou nd   to  i nc r ea s wi th  S r B aS i O 4 :E u 2+   c on c e n tr ati o n.  H o w e v er,  t hi s   i s   no t   s i gn i f i c an u nl es s   the r i s   an   i nc r ea s i the   s p ec tr um   of   the   two  r eg i on s   42 0 - 4 80   nm   an 50 0 - 64 nm T he   t w o - z on 4 20 - 48 nm   of   the   s pe c tr um   en ha nc em en he l ps   bl ue - l i gh s c att er i ng T he   hi g he r   th c ol or  tem pe r at ure,  the   h i g he r   the   em i s s i on   s pe c tr as   wel l   as   th h i gh er  the   c ol or   an l um i no s i t y T hi s   i s   a   v er y   i m po r tan r es ul w h en   a pp l y i ng   S r B a S iO 4 : E u 2+ M os tl y i i s   v ery   di f f i c ul to  c o ntrol   t he   c ol or  q ua l i t y   of   W LE D s T hi s   s tud y   i m pl i e s   tha S r B a S i O 4 :E u 2+   c an   i m prov c ol or  q ua l i t y   of   W LE Ds   i nc l u di ng   l o w  c o l or t em pe r atu r e (560 0 K )  a nd   hi g h (77 00   K ) .               F i gu r 3.   T he  em i s s i on  s pe c tr a o f  56 00   K   W LE D s  as  a  f un c ti on   of     S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i o n     F i gu r 4.   T he  em i s s i on  s pe c tr a o f  66 00   K   W LE D s  as  a  f un c ti on   of     S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i o n             F i gu r 5.   T he  em i s s i on  s pe c tr a o f  77 00   K   W LE Ds  as  a  f un c ti on   of   S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i on       A s  s ho wn  i n F i g ure 6 , t he  c ol or  de v i ati on   de c r ea s es   wi th  th S r B aS i O 4 :E u 2+   p ho s ph orus   c on c en tr at i on   i a l l   t hree  CCT s T hi s   c an   be   ex pl a i ne b y   th ab s orpt i o of   r ed   ph os ph orus W h en   S r B a S i O 4 : E u 2+   ph o s ph or  ab s or bs   bl ue   l i gh f r o m   the   LE c h i p,   the   bl u ph os ph or  pa r ti c l es   tur bl u l i gh t   i nto   gree l i gh t.   E x c ep t   the   b l u l i g ht   f r o m   the   LE D   c h i p,   S r B a S i O 4 : E u 2+   pa r ti c l es   s ti l l   ab s orb  th y el l o w   l i gh t.  Ho wev er,  i f   i i s   c o m pa r ed   to  th es t w o   ab s orpti on s ,     the   b l ue   l i gh a bs orbe b y   the   LE c h i i s   s tr on g er  du to  t he   a bs orpt i on   properti es   of    the   m ate r i al .   T hu s the   g r ee l i gh c om po s i ti on   i n   W LE Ds   i nc r ea s es   w i th  t he   ad di t i on   of  S r B a S i O 4 : E u 2+ w h i c l ea d s   to  a i nc r ea s i n   c ol ori m etri c   i nd ex I th s e l ec t i on   of   m od ern   W LE l a m ps c ol or  u ni f o r m i t y   i s   on e   of   th i m po r tan p aram ete r s O bv i ou s l y ,   th h i gh er     the   c o l or  r en d erin i nd ex the   hi gh er  the   pric e   of   w h i te   l i gh t   W LE D.  Ho w e v er,   the   be n ef i of   us i ng   S r B a S i O 4 : E u 2+   i s   l o c os t.  T hu s S r B a S i O 4 : E u 2+   c a b wi de l y   a pp l i ed O b v i ou s l y ,     the   us i ng  of   S r B aS i O 4 : E u 2+   c an  i nc r ea s e t he  c o l or  qu a l i t y   of  whi t e l i g ht  of   W LE Ds  wi th  du al - l a y er   ph os ph o r   s tr uc ture.  T hi s   i s   an   i m po r tan r es ul of   the   s tud y   wi th  th ai m   of  i m prov i ng   c ol or  qu a l i t y H o w e v er,  i c an n ot  be   i g no r ed   the   s ec o n ad v a nta g of   the   S r B aS i O 4 :E u 2+   to    the   em i s s i on   of   F P G A s   i s   s ho w i F i gu r 7.  It  i s   e as y   to   s ee   t ha t he   r i s i n   l um i no us   f l ux   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Imp r ov i ng   l um i n ou s  fl ux  an d c ol or  ho m og e ne i ty   o du a l - l ay er p ho s ph or ...   ( P ha n X ua Le )   2647   i nc r ea s es   s i g ni f i c an t l y   as   S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i on s   i nc r ea s e   i n   al l   CCT s T prov t hi s   r es ul t,  we c on s i de r  ex pres s i on s  f r om  ( 1) to (5) .   T hi s   pa r wi l l   pres en a nd   de m on s tr ate   th m ath em ati c al   m od el   of   the   tr an s m i tte b l ue   l i g ht  an c on v erte y e l l o l i g ht  i the   do u bl e - l a y er  ph os ph or  s tr uc ture,  f r o m   whi c hu g i m prov em en of   LE ef f i c i en c y   c an   b ob tai ne d.  T he   tr an s m i tte bl ue   l i g ht  an c o nv ert ed   y e l l o l i g ht  f or  s i ng l l a y er   r em ote   p ho s ph or  p ac k ag w i t the   ph os p ho r   l a y er  th i c k n es s   of   2 h   are  ex pres s ed  as  f ol l o w s     1 2 10 B h P B P B e =   ( 1)     11 22 10 1 11 1 () 2 YB hh BY PB P Y e e   −− =−               ( 2)     T he   tr an s m i tte b l u l i g ht   an d   c on v erte y e l l o w   l i gh t   f or  do ub l e   l a y er   r em ote   p h os ph or   pa c k ag e wi th  th e  ph os ph or  l a y er th i c k ne s s  of   h   are de f i ne a s     2 2 20 B h P B P B e =   ( 3)     22 22 20 2 22 1 () 2 YB hh BY PB P Y e e   −− =−                            ( 4)     w he r h   i s   the   thi c k ne s s   of   ea c ph os ph or  l a y er.  T he   s ub s c r i pt  1”  an 2”  are  us e to  d es c r i be   s i ng l l a y e r   an d ou b l e - l a y er  r em ote   ph os ph or  pa c k ag e.  β   pres e nts   th c on v ers i on   c o ef f i c i en t   f or  bl ue   l i gh c o nv erti n t y e l l o w   l i gh t.  γ   i s   the   r ef l ec ti on   c oe f f i c i en t   of   the   y e l l o w   l i g ht.     T he   i nte ns i ti es   of   bl ue   l i g h ( PB )   an y e l l o w   l i g ht  ( PY )   are  the   l i gh i nte ns i t y   f r om   bl ue   LE D,  i nd i c ate b y   PB 0 α B α Y   ar pa r am ete r s   de s c r i bi ng   t h f r ac ti on s   of   the   en erg y   l o s s   of   bl ue   an y e l l o w l i gh ts  du r i ng  t he i r  pr op ag ati on   i n   t he   ph os p ho r  l a y er r es p ec ti v e l y .     T he   l i gh t i ng   ef f i c i en c y   of   p c - LE Ds   w i th   the   d ou b l e - l a y e r   ph os p ho r   s tr uc t ure  en ha nc es   c on s i de r a bl y  c om pa r ed  to   a s i ng l l a y er s tr uc ture :     2 2 1 1 11 ( ) ( ) 0 P B P Y P B P Y P B P Y + + +   ( 5)     f r o m   ( 5)  w c an   s ee   tha the   l i gh ou t pu of   W LE Ds   w i t th d ua l - l a y er  r em ote   ph os ph or   i s   greate r   tha t he   s i ng l e - l a y er  ph os ph or.   T hu s the   pa pe r   d em on s tr ate s   the   ef f e c ti v e   ou tpu t   of     the  d ua l - l a y er r em ote  ph os ph or l a y e r   Ho w e v er,  t hi s   c ol or  ho m og en e i t y   i s   on l y   on f ac tor  th at  e v al ua t es   the   c o l or  q ua l i t y   of  W LE D s T hi s   c an no t   s a y   go od   c ol or  q ua l i t y   on l y   i f   hi g c o l or  un i f orm i t y   i nd ex T hu s s om e   c urr en s tud i es   pro v i de   c ol or  r en de r i ng   i nd ex   ( CR I) whi c c a e v a l u ate   t he   t r ue   c ol or  of    the   ob j ec w h en   the   l i gh i s   s hi n i ng T he   am ou nt  of   green  l i gh t   go es   up w h i c c au s es   th c ol or  i m ba l an c be t w e en   th thr ee   m ai c ol ors bl ue y e l l o w   a nd   gr ee n.  T hi s   af f ec ts   t he   c ol or  qu a l i t y   of   W LE Ds w hi c de c r ea s es   the   c ol or  ac c urac y   o f   W L E D s S pe c i f i c al l y F i gu r s ho w s     the  m i ti ga t i o n o f  CRI  i n t he   pres en c e o f  th S r B a S i O 4 : E u 2+   r em ote  ph os p ho r   l a y er .             F i gu r 6.   T he  c ol or de v i ati o n o f   W LE Ds  as  a  f un c ti on  of   S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i o n     F i gu r 7.   T he  l um i no us  f l ux  of   W LE Ds  as  a  f un c ti on  of   S r B a S i O 4 : E u 2+   c on c en tr at i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 5 O c tob er   20 19 :   26 43 - 26 49   2648       F i gu r 8 .   T he  c ol or r en d eri ng  i nd ex   of   W LE Ds  as  a  f un c ti on  of   S r B a S i O 4 :E u 2+   c o nc en tr at i on       4.  Co n clus ion   T hi s   pa pe r   pres en ts   th e   ef f ec o f   green  ph os p h or  S r B a S i O 4 : E u 2+   on   th e   op ti c a l   propert i es   of   the   du al - l a y er   ph os p ho r   s tr uc ture.  B as e on   Mo nte   C arlo   s i m ul ati on   s i m ul ati on s ,   the   s tud y   de m on s tr ate t ha S r B a S i O 4 : E u 2+   i s   the   ap pro pria t c ho i c f or  en ha nc i ng   c o l or   un i f orm i t y .   T hi s   i s   no t   on l y   tr ue   f or  W LE Ds   wi th  l o w   c ol o r   tem pe r atu r of   56 00   K   bu a l s f or   c ol or  tem pe r atu r es   a bo v 77 00   K .   T hu s thi s   r es e arc ha s   ac hi e v e a   go al   of   i m prov i ng   c o l or  an l um i no us   f l ux Howe v er the r i s   s ti l l   s m al l   d i s ad v an t ag f or  CRI  tha i s   w he   the   c on c en tr ati on   of   S r B a S i O 4 :E u 2+   ex c ee d s CR de c r ea s es   dram ati c al l y T he r ef ore,  the   c ho i c of   s ui tab l c o nc en tr at i o b ec om es   i m po r tan t,  d ep e nd i ng   on   the   m an uf ac turer 's   go a l   a nd   t he   arti c l pro v i d ed   i m po r tan t   i nf orm ati on   f or  r ef erenc i t he   pr od uc t i on   of   c ol or - c oo r di n ate W LE D s  an d b ett er  l um i no u s  f l ux .       A c kno w ledg ement s   T hi s   r es ea r c w as   s up po r t ed   b y   Nat i on al   K e y   La brol a tor y   of   Di g i ta l   C on tr o l   a nd   S y s tem   E ng i n ee r i n g (DC S E LA B ) , H CMUT , V NU - HC M .       Ref er en ce s   [1]    An h   ND Q L e e   HY Im p ro v i n g   th e   An g u l a Col o r   Uni fo r m i t y   a n d   th e   L u m e n   O u tp u fo W h i te   L E D   L a m p s   b y   G re e n   Ce 0 .6 7 Tb 0 . 3 3 M g Al 11 O 19 :Ce ,T b   Ph o s p h o r.   J o u r n a l   o th e   Chi n e s e   I n s ti t u te   o f   En g i n e e rs .   2 0 1 6  3 9 (7 ):  8 7 1 - 8 7 5 .   [2]    M y o u n g   SJ ,   Y o n g   HC ,   Sh u l u   W ,   T a e   G L ,   J a e   SY M a te ri a l   p r o p e r ti e s   o t h e   C e 3+ - d o p e d   g a rn e t   p h o s p h o fo r a  w h i te  L ED a p p l i c a t i o n .   J o u rn a l  o I n fo rm a ti o n   Dis p l a y 2 0 1 6 ;   1 7 ( 3 ) :   1 1 7 - 1 2 3 .   [3]    Ka tj a   M R,  M a rta   KG G re g a   B ,   M a te j   BK.  W h i t e   L E c o m p a re d   w i th   o th e l i g h s o u r c e s :     age - d e p e n d e n t   p h o to b i o l o g i c a l   e ff e c t s   a n d   p a ra m e te r s   f o e v a l u a ti o n In te rn a ti o n a l   J o u rn a l   o f   O c c u p a ti o n a l  S a fe t y  a n d  Erg o n o m i c s 2 0 1 5 ;   2 1 (3 ) 3 9 1 - 3 9 8   [4]    An h   ND Q L e e   HY T ra n   T P,   Ngu y e n   HKN T ra n   HQ M ,   Tru o n g   HL .   Y 2 O 3 :Eu 3+   p h o s p h o r:  a   n o v e l   s o l u ti o n   fo a n   i n c re a s e   i n   c o l o re n d e ri n g   i n d e x   o m u l ti - c h i p   w h i te   L ED  p a c k a g e s J o u rn a l   o f   t h e   Chi n e s e  I n s ti tu te   o En g i n e e rs .   2 0 1 7 ;    4 0 ( 3 ):  2 2 8 - 2 3 4 .   [5]    An h   ND Q T h u o n g   T N ,   L e e   HY Se l e c ti o n   o s c a tt e ri n g   e n h a n c e m e n p a rti c l e s   fo i m p r o v i n g   c o l o r   h o m o g e n e i ty   a n d   l u m i n o u s   fl u x   o p h o s p h o r - c o n v e rte d   L E Ds J o u rn a l   o f   th e   Chi n e s e   I n s ti t u te   o f   En g i n e e rs .  2 0 1 7 :   4 0 (4 ) 3 0 7 - 3 1 2 .     [6]    G u a n   RF,   Hou   G H ,   Li   Q Q Sy n th e s i s   a n d   c h a ra c te r i s a ti o n   o f   CaM o O 4 :Eu 3+ Eu 3+ /Sm 3+ ,   Eu 3+ /Sm 3+ /L i +   re d  p h o s p h o r f o r w h i te  L ED.  M a te ri a l s   Te c h n o l o g y 2 0 1 4 ;   2 9 ( 3 ) 1 5 2 - 1 5 8 .   [7]    M a rk u s   S,  T o b i a s   R,  O l i v e O ,   W o l f g a n g   S .   Hi g h l y   Eff i c i e n t   p c - L ED  Ph o s p h o rs   Sr 1 - x   Ba x Si 2 O 2 N 2 :Eu 2+ ( 0 x 1 )   -   Cry s ta l   Stru c tu r e s   a n d   L u m i n e s c e n c e   Pro p e rti e s   Rev i s i te d .   Cri ti c a l   Rev i e w s   i n   So l i d  S ta te   a n d  M a te ri a l s  S c i e n c e s .   2 0 1 4 3 9 (3 ) :  2 1 5 - 2 2 9 .     [8]    Sa n ta   C,  T a p a s h r e e   R,  Ka n i s h k a   M ,   As h i s h   Y Red   e n h a n c e d   Y AG :Ce Pr  n a n o p h o s p h o fo w h i t e   L EDs J o u rn a l  o Ex p e ri m e n t a l  Na n o s c i e n c e 2 0 1 2 ;   9( 8 ):  7 7 6 - 7 8 4   [9]    J i a   Z ,   Che n g   J Ph o to l u m i n e s c e n c e   p ro p e rti e s   o e m i s s i o n - tu n a b l e   Ca 8 M g L a (PO 4 ) 7 :E u 2+ M n 2+   p h o s p h o r s  f o r  w h i te  L EDs .   O p t i c a l  M a te ri a l s  Ex p r e s s 2 0 1 4 4 2 1 0 2 - 2 1 0 7   [10]    H e l e e n   FS Rei n e rt  V,  J o n a s   J J Dir k   P,  P h i l i p p e   FS.   K 2 Si F 6 : M n 4+   a s   a   re d   p h o s p h o fo d i s p l a y s   a n d   w a rm - w h i te   L EDs a   re v i e w   o p ro p e rti e s   a n d   p e rs p e c t i v e s O p ti c a l   M a te ri a l s   E x p r e s s 2 0 1 7 ;   7 :     3332 - 3 3 6 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Imp r ov i ng   l um i n ou s  fl ux  an d c ol or  ho m og e ne i ty   o du a l - l ay er p ho s ph or ...   ( P ha n X ua Le )   2649   [11]    Zh i j u n  W ,   Sh u q i n   L ,   Pa n l a i   L Si n g l e   p h a s e   tu n a b l e   w a rm   whi te - l i g h t - e m i tt i n g   Sr 3 L a (PO 4 ) 3 : Eu 2+ Sm 3+   p h o s p h o fo r w h i te  L ED s O p t.  M a te r.  Ex p re s s 2 0 1 6 6 1 1 4 - 124 .     [12]    J i   W M Bo n g   G M J i n   SK,  M y o u n g   SJ ,   Ka n g   M O K w a n   Y H,  J a e   SY O p ti c a l   c h a r a c t e ri s ti c s   a n d   l o n g e v i ty   o f   th e   l i n e - e m i t ti n g   K 2 Si F 6 :M n 4+   p h o s p h o f o L E a p p l i c a ti o n .   O p ti c a l   M a te ri a l s   E x p re s s 2016 ;   6 7 8 2 - 7 9 2 .     [13]    Sh u y u n   Q Y a n l i n   H,   T a i j u   T W e i   H,   Hy o   J S Ve r s a t i l e   l u m i n e s c e n c e  o E u 2 + ,3 + - a c ti v a te d   f l u o ro s i l i c a t e   a p a ti te s   M 2 Y 3 [Si O 4 ]3 (M   Sr,  Ba s u i ta b l e   fo w h i te   l i g h e m i tt i n g   d i o d e s .   O p ti c a l   M a te ri a l s   E x p re s s 2014 ;   4 3 9 6 - 4 0 2 .     [14]    J i a   Z,   Ba o w e i   J ,   Zh e n g h e   H.  In v e s ti g a ti o n s   o n   th e   l u m i n e s c e n c e   o B a 2 M g (PO 4 ) 2 :Eu 2+ ,M n 2+   p h o s p h o r s  f o r  L EDs .   O p ti c a l  M a te ri a l s  E x p re s s 2 0 1 6 ;    6 3 4 7 0 - 3 4 7 5 .   [15]    Y u ro n g   S,  G e   Z,   M a s a y o s h i   M Y a s u o   S,  Y u h u a   W ,   Ph o to l u m i n e s c e n c e   o g re e n - e m i tt i n g   Ca7 (PO 4 )2 (Si O 4 )2 :E u 2 +   p h o s p h o r   fo r   w h i te   l i g h e m i t ti n g   d i o d e s .   O p ti c a l   M a te ri a l s   E x p re s s 2 0 1 4 ;   4 :   280 - 2 8 7 .     [16]    Q i a o s o n g   C,  Fa n l i a n g   Z Nin g   Y Hai y u a n   X Ste fa n i a   B,  Al e s s i a   C M a u ro   F,   G u o ro n g   C.  En h a n c e d   a n d   s h o rte n e d   M n 2+   e m i s s i o n s   b y   Cu +   co - d o p i n g   i n   b o r o s i l i c a te   g l a s s e s   fo W - L ED s O p ti c a l   M a te ri a l s  Ex p re s s 2015 ;   5 5 1 - 58 .     [17]    J i a   Z Zh e n g h e   H,  Sh i z h e n g   W .   G e n e ra t i o n   o tu n a b l e - e m i s s i o n   i n   L i 4 Ca 1 - x Sr 0 .9 6   + x (Si O 4 ) 2 :0 .0 4 E u 2+   p h o s p h o r s  f o r  L EDs   a p p l i c a ti o n O p ti c a l  M a te ri a l s  E x p re s s 2 0 1 5 ;   5:   1 7 0 4 - 1 7 1 4     [18]    G e   Z Zh i p e n g   C,  Q i a n   W ,   Y u ro n g   S,   Y u h u a   W .   F u l l - c o l o r   e m i s s i o n   g e n e r a ti o n   fro m   s i n g l e   p h a s e d   p h o s p h o r   Sr 10 [(PO 4 ) 5 .5 (BO 4 ) 0 .5 ] (BO 2 ):Ce 3+ M n 2+ ,T b 3+   fo w h i te   l i g h e m i tt i n g   d i o d e s O p ti c a l   M a te ri a l s   Ex p re s s 2 0 1 3 ;   3 1 8 1 0 - 1 8 1 9 .     [19]    Ran   M Cha o y a n g   M J i a n ta o   Z,   J i a q i   L Zi c h e n g   W ,   X u a n y i   Y Y o n g g e   C.   E n e rg y   tr a n s fe p ro p e rt i e s   a n d   e n h a n c e d   c o l o r e n d e ri n g   i n d e x   o c h ro m a t i c i ty   tu n a b l e   g re e n - y e l l o w - re d - e m i tt i n g   Y 3 Al 5 O 12 :Ce 3+ ,Cr 3+   p h o s p h o r s   fo w h i te   l i g h t - e m i tt i n g   d i o d e s O p ti c a l   M a te ri a l s   E x p re s s 2 0 1 7 ;   7 :     454 - 4 6 7 .     [20]    J i e   H,  X i n g h o n g   G J i a n h u a   H,  Y u j i n   C,  Y a n fu   L Zu n d u   L,   Y i d o n g   H.  Nea u l tra v i o l e e x c i te d   Eu 3+   d o p e d   L i 3 Ba 2 La 3 ( W O 4 ) 8   r e d   p h o s p h o r s   fo r   w h i te   l i g h t   e m i tt i n g   d i o d e s O p ti c a l   M a te ri a l s   Ex p re s s .   2016 ;   6 1 8 1 - 1 9 0 .     [21]    L u ti n g   W ,   Sh u a n g l o n g   Y Y u n x i a   Y Fra n c o i s   C,  Fr a n c k   T ,   G u o ro n g   C.   L u m i n e s c e n p r o p e rti e s   o f   n o v e l  re d - e m i tt i n g  p h o s p h o r:   G d 2 O 2 CN 2 :Eu 3+ O p ti c a l  M a te r i a l s  Ex p r e s s 2 0 1 5 ;   5 2 6 1 6 - 2 6 2 4 .     [22]    Chi n g   T L Y u   T S,  Hs i n   Y L Nan o ro d - s tru c tu re d   fl i p - c h i p   G a N - b a s e d   whi t e   l i g h t - e m i t ti n g   d i o d e s Pr o c .   SPIE  9 0 0 3 L i g h t - E m i tt i n g   Di o d e s M a te ri a l s Dev i c e s a n d   Ap p l i c a t i o n s   fo So l i d   Sta te   L i g h ti n g   X VII I .   2 0 1 4 9 0 0 3 0 I .   [23]    Su   J Y J i   HO Ke y o n g   NL,   Y o u n g   RD Rea l i z a ti o n   o q u a n tu m   d o t - b a s e d   p o l a ri z e d   whi te   L EDs   u s i n g   s h o rt - wa v e l e n g th   p a s s   d i c h ro i c   fi l te rs   a n d   re fl e c ti v e   p o l a ri z e fi l m s Pro c SPIE  9 1 9 0 T h i rte e n t h   In te rn a ti o n a l  Co n fe re n c e  o n  S o l i d  S ta te   L i g h ti n g 2 0 1 4 9 1 9 0 1 2 .   [24]    Ze ti a n   M Hie u   P T N,  Sh a o fe i   Z,   As h fi q u a   T C,  M d   G K,  Q i   W Is h i a n g   S.  Ph o s p h o r - fre e   In G a N/G a N/A l G a c o re - s h e l l   d o t - in - a - wir e   wh i te   l i g h t - e m i tt i n g   d i o d e s Pr o c SP IE  9 0 0 3 ,     Light - E m i t ti n g   Dio d e s M a te ri a l s D e v i c e s a n d   Ap p l i c a ti o n s   fo So l i d   Sta te   L i g h ti n g   X VII I.   2 0 1 4 ;   9 0 0 3 0 6 .   [25]    As h o k   KL Sa ro j   KP,  Sa n d e e p   K,  Su m i tr a   S,  Su c h a n d a n   P,  Che n n a   D.  T h e o re ti c a l   a n a l y s i s   o b l u e  t o   w h i te   d o w n   c o n v e rs i o n   fo r   l i g h t - e m i t ti n g   d i o d e   l i g h w i th   y tt ri u m   a l u m i n u m  g a rn e p h o s p h o r.  J o u rn a l   o f   Ph o to n i c s  f o r E n e rg y 2 0 1 4 ;  4 ( 1 ):  0 4 3 5 9 6 .   [26]    Cos m o   M DS,  Artu SG N,  L u c i a n o   AB.  Nov e l   s a m a ri u m /e rb i u m   a n d   s a m a ri u m /t e rb i u m   c o d o p e d   g l a s s   p h o s p h o r   fo r   a p p l i c a t i o n   i n   wa rm   whi te   l i g h t - e m i tt i n g - d i o d e .   Pro c SP IE  9 0 0 3 ,   L i g h t - E m i tt i n g   Di o d e s :   M a te ri a l s Dev i c e s ,  a n d  Ap p l i c a ti o n s  f o r  So l i d  St a te  L i g h t i n g   X VII I.  2 0 1 4 9 0 0 3 1 G .   [27]    Y e n   W M W e b e r   M J .   In o rg a n i c   Ph o s p h o rs :   Com p o s i ti o n s Pre p a ra t i o n   a n d   O p ti c a l   Pro p e rti e s CR C   Pre s s ,  L L C,  2 0 0 0  N. W .  Co r p o r a te  Bl v d .,  B o c a  Ra to n Fl o ri d a   3 3 4 3 1 .   2 0 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.