I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   5 Octo b er   2 0 2 0 ,   p p .   5 1 9 1 ~ 5 1 9 7   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 5 . p p 5 1 9 1 - 5 1 9 7           5191       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   La SiO 3 Cl:C e 3+ ,Tb 3+   a nd Mg 2 TiO 4 : M n 4+ qua ntu m   d o pho spho rs for i mpro v ing  t he optic a l properties o WLE Ds       Ng uy en  T hi P h uo ng   L o a n 1 ,   Ng uy en  Do a n Q uo Anh 2   1 F a c u lt y   o f   F u n d a m e n tal  2 ,   P o sts  a n d   T e lec o m m u n ic a ti o n s In stit u te o f   T e c h n o lo g y ,   V ietn a m   2 P o w e S y ste m   Op ti m iza ti o n   Re se a rc h   G ro u p ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l   a n d   E lec tro n ics   E n g in e e rin g ,     T o n   Du c   T h a n g   Un iv e rsity ,   V ietn a m       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   5 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A p r   2 7 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma y   7 ,   2 0 2 0       In   t h is  re se a rc h ,   w e   f o c u o n   t h e   so lu ti o n s   t o   e n h a n c e   t h e   li g h ti n g     p ro p e rti e a we ll   a th e   h e a re g u latio n   o f   th e   w h it e   li g h t - e m it ti n g   d io d e (W L EDs)  w it h   c o n v e n ti o n a p h o sp h o r   a n d   q u a n tu m   d o ts  (QD s).   A lt h o u g re c e iv in g   lo ts  o f   a tt e n ti o n   f o b e i n g   a n   in n o v a ti v e   li g h ti n g   so lu ti o n   w it h   g o o d   c o lo re n d e rin g   in d e x ,   th e   p o te n ti a ls  o f   WL EDs  c o n ju g a ted   w it h   q u a n tu m   d o ts  (QD S ),   e sp e c ially   th e   Q Ds - phos p h o r   m ix e d   n a n o c o m p o sites   o n e s,   a re   re stra in e d   d u e   to   th e   lac k in g   p e rf o rm a n c e   in   th e   a sp e c ts  m e n ti o n e d   a b o v e .   T h e   c ru c ial  re q u irem e n to   p ro d u c e   b e tt e W L EDs  is  f in d in g   so lu t io n th a im p ro v e   th e   lac k in g   a sp e c ts,  th e re f o re ,   th ro u g h   o b se rv in g   p re v io u s   stu d ies   a n d   a p p ly in g   a d v a n c e d   tec h n iq u e ,   th is  re se a rc h   su g g e st  a n   e ff e c ti v e   a n d   u n i q u e   p a c k a g in g   c o n f ig u ra ti o n ,   in   w h ich   t h e   n a n o c o m p o sites   QDs - p h o sp h o lay e is  se h o rizo n tally   to   th e   WL ED.   T h is  n o v e p a c k a g in g   c o n f ig u ra ti o n   a ll o w   WL ED  p e rf o rm a n c e   in   term o f   li g h ti n g   a n d   h e a ti n g   to   re a c h   it   p e a k s.  T h is  is  th e   f irst  ti m e   f o u r   d iff e re n t y p e o f   WL EDs,  sin g le - la y e p h o sp h o r,   d u a l - lay e r e m o te  p h o sp h o w it h   y e ll o w - re d   a n d   y e ll o w - g re e n ,   a n d   tr ip le - lay e p h o s p h o r,   w e re   si m u late d ,   u ti l ize d   a n d   c o m p a re d   in   o n e   stu d y   to   d e c id e   th e   b e st  WL ED  c o n f i g u ra ti o n .   T h e   re su lt s   sh o w   th a t h e   tr i p le - lay e p h o sp h o r   c o n f ig u ra ti o n im p ro v e   th e   c o l o re n d e rin g   a b il it y   a n d   lu m e n   o u t p u b e tt e t h a n   t h e   o t h e c o n f ig u ra ti o n s.   K ey w o r d s :   C o lo r   r en d er in g   i n d ex   Du al - la y er   p h o s p h o r   L u m in o u s   e f f icac y   Mie - s ca tter in g   t h eo r y   R e m o te - p h o s p h o r   T r i p le - la y er   p h o s p h o r   Co p y rig h ©   2 0 2 0   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ng u y e n   Do an   Q u o A n h ,   P o w er   S y s te m   Op ti m izatio n   R esear ch   Gr o u p ,     Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ics E n g i n ee r in g ,   T o n   Du T h an g   Un iv er s it y ,   No .   1 9   Ng u y e n   Hu u   T h o   Stre et,   T an   P h o n g   W ar d ,   Dis tr ict  7 ,   Ho   C h i M i n h   C it y ,   Viet n a m .   E m ail:  n g u y en d o an q u o ca n h @ td tu . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N     W ith   m a n y   ad v a n tag e s ,   w h ite   lig h t - e m itti n g   d io d es  ( W L E Ds)  is   th n e w   li g h s o u r ce   th at   b eg in s   to   r ep lace   co n v en tio n al  l ig h ti n g   s o l u tio n s   i n   d ail y   li g h tin g ,   b ac k li g h ti n g   a n d   a u to m a tic  lig h ti n g   [ 1 - 3 ] .   C o n j u g a tin g   GaN   L E c h ip   w it h   Y 3 Al 5 O1 2 : C e 3+   ( Y AG:C e 3+ )   y ello w   p h o s p h o r   an d   let  t h l ig h e m itted   f r o m   th ese  t w o   s o u r ce s   m er g a n d   cr ea te  w h ite  li g h is   t h m o s t   co m m o n l y   u s ed   tech n iq u to   f ab r icate   W L E Ds.   Desp ite  h a v i n g   its   ad v an ta g e,   th W L E D s   p r o d u ce d   f r o m   t h i s   tech n iq u is   lac k i n g   r ed   li g h t   co m p o n en t d u to   th in ab il it y   o f   Y A p h o s p h o r   to   g en er ate  r ed   co m p o n en [ 4 ] .   T h is   lead s   to   in f er io r   C R I   an d   p r ev e n ts     th QD s - p h o s p h o r   n a n o co m p o s ites   W L E D s   f r o m   b ein g   w i d ely   u s ed .   I is   o b v io u s   t h at  a d d in g   m o r r ed   lig h t   co m p o n e n t   is   t h s o lu t io n   to   d ev elo p   th co lo r   r en d er in g   a b ilit y ,   t h er ef o r e,   d i f f er en t y p es  o f   r ed   p h o s p h o r s   w er u ti lized   to   co m b in w it h   th y ello w   p h o s p h o r   la y er .   T h is   m eth o d   h as  ea r n ed   r ec o g n itio n   f o r   its   ab ilit y     to   en h a n ce   th e f f ec t iv e n es s   o f   W L E Ds,  h o w e v er ,   th e x ten s i v e m i s s io n   w av e len g t h   o f   th d ee p   r ed   p h o s p h o r s ,   w h ich   i s   ab o v 6 5 0   n m ,   lo ca tes   o u t s id th c o g n iti v r a n g e   o f   t h h u m a n   e y es  ca u s in g   h ar m     to   th lu m i n o u s   ef f icie n c y   ( L E )   [ 5 8 ] .   A s   r esu lt,  co ll o id al  q u an tu m   d o ts   ( QDs)  a r b ei n g   u s ed   as     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 1 9 1   -   5197   5192   an   alter n ati v f o r   n o r m al  m at er ials   to   y ield   ch r o m atic  li g h t s ,   w it h   d esira b le  f ea tu r es  s u c h   as  s m all  e m is s io n   s p ec tr an d   lar g ab s o r p tio n   s p ec tr th QDs a r p r ed icted   t o   o v er co m t h is s u e s   o f   t h p r io r   m ater ial  [ 9 - 1 2 ] .   T h r o u g h   ex te n s iv r esear c h ,   C d Se,   I n P ,   C u I n S 2 , C ,   C H 3 NH 3 P b B r 3 ,   C s P b B r 3   an d   s ev er al  o th er   k in d s   o f   QDs  h av g ain ed   m a n y   p o s itiv i n ter ests .   C d s QD s ,   an   s e m ico n d u cto r   in   g r o u p   I I - VI ,   is   r eg ar d ed   as     th m o s ef f ec ti v o n es  o u o f   all  QDs  an d   h as  h i g h   m ar k e v alu f o r   p o s s ess i n g   h y p er   q u an t u m   e f f icien c y   o v er   9 5 %,  f u ll  w id t h   at  h al f   m ax i m u m   ( FW HM )   f r o m   2 0 - 3 0   n m   an d   ca n   co v er   th w h o le  co g n iti v r an g b y   cu s to m izi n g   t h s ize  o f   p ar ticles.  R ec o g n izin g   th ad v a n t ag es  o f   C d Se  QDs,  r esear ch e r s   w er f o cu s ed   o n   u s i n g   C d Se  QDs  to   m a n u f ac t u r er   th ea r lies QDs  W L E Ds  o n   th m ar k et  [ 1 3 1 4 ] .   E v en   th o u g h   t h u s ag o f   C d Se  QD s   W L E D s   ar w id e s p r ea d   f r o m   co m m o n   lig h ti n g   ap p licatio n   to   ad v a n ce d   p u r p o s o f   b ac k li g h t in g ,   its   p o ten tial  i s   li m ited   as  r esu lt  o f   co n tai n in g   C d ,   s u b s ta n ce   th at  i s   h ar m f u to   h u m a n   [ 1 5 ] .   Ma n y   r esear ch es  h av b ee n   co n d u ct ed   to   eli m i n ate  t h C d   co m p o n e n t   as  w el as  f i n d in g   t h o p ti m al  r ep lace m en t,     as  r esu l t,  I n P ,   C u I n S2   a n d   ca r b o n   QDs  ar th p r o m i s i n g   co n ten d er s   f o r   th i s   is s u e.   T h is s u es  w i th   I n P   an d   C u I n S2   QDs  is   t h at  t h e y   ar n o as  e f f ec t iv a n d   h a v b r o ad er   FW HM   in   co m p ar is o n   t o   th C d Se  QD s ,   o th o th er   h a n d ,   ca r b o n   QDs  s h o w s   i n ef f ic ien c y   in   co n v er ti n g   lar g w a v elen g t h   co lo r   s u ch   a s   r ed   em itted   li g h t   [ 1 6 1 8 ] .   T h er ef o r e,   p er o v s k i te  QDs  w it h   l u m in e s ce n ce   q u alit y   a n d   ex ce lle n c h r o m atic  p er f o r m an ce ,   esp ec iall y   g r ee n ,   s u c h   as  C H 3 NH 3 P b B r 3   an d   C s P b B r 3   a r p r o p o s ed   as  n e w   co lo r   co n v er tin g   m ater ial s   [ 1 9 ] .   T h p er o v s k i te  QDs  w i th   n ar r o w er   FW HM   an d   th ab ilit y   to   f it  in   d i f f er e n e m is s io n   s p ec tr b y   ad j u s tin g   th co m p o n en t s   i s   an   u p g r ad in   co m p ar i s o n   to   t h C d Se   Qd s ,   th e   p r o b lem   is   p er o v s k ite  QDs  is   u n s tab le   u n d er   air y   co n d itio n ,   esp ec iall y   th o s r ed   an d   b lu p er o v s k it QDs [ 2 0 ] .     T h r o u g h   co n s id er atio n   o f   all   th m ater ial s   m e n tio n ed   ab o v e,   it  s ee m s   th at  C d Se  QDs  r e m ain   as     an   ac ce p tab le  o p tio n   to   im p r o v e   th W L E Ds  co lo r   r en d er in g   ab ilit y .   R eg ar d in g   t h e   p h o s p h o r   co n f ig u r atio n ,   m o s W L E Ds  w it h   QDs  co m p o n en ts   w o r k   w ell  w i th   r e m o te  p h o s p h o r   s et u p   th at  cr ea tes  g ap   b et w ee n     th QDs  la y er   an d   th L E c h ip ,   th is   f ea t u r allo w s   th W L E Ds  to   ac h iev b etter   q u an t u m   p ar ticles,  h i g h er   ef f icien c y   a n d   co n s is te n t   h ea tin g   p er f o r m a n ce .   T h is   co n cl u s io n   is   m ad b ased   o n   t h r esu lt s   o f   p r ev io u s   s tu d ie s ,   w h ic h   i n v o l v es  s tu d y in g   ab o u t h d is ta n ce   b et w e en   p h o s p h o r   la y er s   in   f lat  d u al - r e m o te  p h o s p h o r   ( FDR P )   s tr u ct u r e   an d   co n ca v d u al - r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r ( C D R P ) ,   an al y zi n g   d is ta n ce s   b et w ee n   p h o s p h o r   la y er s   in   tr ip le - r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r e,   an d   ca lcu lati n g   th i m p ac ts   o f   SrB aSiO4 :Eu 2+   p ar ticle s   in   co n tr o lli n g   W L E Ds  g r ee n   lig h o u tp u w it h   co n f o r m al  p h o s p h o r   p ac k ag e s .   Ho w e v er ,   th ese  s tu d ie s   f o cu s   o n   th ef f ec o f   d is ta n ce   o n   t h lig h ti n g   ef f icie n c y   w h ile  n e g lecti n g   o t h er   q u alit y   i n d icato r s   an d   th s o lu tio n s   to   i m p r o v th e m .   T h er ef o r e,   an   o v er all  as s ess m e n o f   o p ti ca p er f o r m a n ce s   f r o m   s in g le - la y er   to   tr ip le - la y er   s tr u ct u r is   n ee d ed .     I n   t h is   r e s ea r ch ,   w co n d u ct ed   th at  a s s es s m en w it h   t h e   r esu lt s   o f   ea ch   p h o s p h o r   s t r u ctu r i s   co m p ar ed   to   t h o th er s   f o r   o p tical  q u alit y   ev al u atio n   a n d   d ev elo p m en t   s t u d y   [ 2 1 2 2 ] .   I n   f ac t,   th lig h t   co n v er s io n   la y er   th at  co n s i s t s   o f   p h o s p h o r   lay er s   a n d   QDs  u s u all y   h as  is s u es  w it h   th en er g y   tr a n s f er   ef f icien c y   an d   s h o w   i n ad eq u ate  lig h tin g   ef f icie n c y   a n d   th er m al  p er f o r m a n ce   d u to   th b ac k - s ca tter i n g   o cc u r s   b et w ee n   th p h o s p h o r   an d   QDs  [ 2 3 ] .   T o   ad d r ess   th is   p r o b le m   an d   i m p r o v W L E Ds  o p tical  an d   th er m a p er f o r m a n ce ,   th p h o s p h o r   la y er s   a n d   th QD s   p lat ar p lace d   s ep ar ately   i n   v er tical  p o s itio n ,   th i s   is   t h v er ticall y   p ac k a g i n g   s t r u ctu r t h at  is   ap p lied   i n   t h e   m i x ed - t y p W L E Ds  [ 1 8 2 1 ] .   T h p o s itio n   o f     th p h o s p h o r   la y er   h a s   d ir ec in f lu e n ce s   o n   t h p er f o r m an ce   o f   W L E Ds  as  it  s h o w s   t h r o u g h   th i m p r o v e m e n t   in   q u an t u m   y ield   in   p h o s p h o r   co m p ar ed   to   QDs  w h e n   p u ttin g   th p h o s p h o r   la y er   b esi d th L E c h ip ,   f u r t h er m o r e,   th e f f ec ti v en e s s   o f   th co lo r   co n v er tin g   p r o ce s s   is   also   d eter m i n ed   b y   t h la y er   n ex to   th L E D   ch ip   [ 2 4 2 5 ] .   T h W L E w i th   QDs - on - p h o s p h o r   co n f ig u r atio n   p er f o r m   ex ce lle n tl y   a n d   s h o w s   in cr ed ib le   ca p ab ilit y   in   L E ,   C R I   a n d   co n tr o llin g   th er m al  p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   th m i x ed - t y p o r   p h o s p h o r - on - QD s   t y p in   b o th   o cc asio n s   w h ic h   p r o m o te  QDs - In - p h o s p h o r   as  th co r r ec ch o ice  to   cr ea te  h i g h   q u al it y   W L E Ds .   T h is   p ac k ag i n g   s tr u ctu r i s   g o o d   at  m a n y   a s p ec ts   y et  u n a b le  to   er ad icate   r ea b s o r p tio n   as  th r ed   QDs  s til l   ab s o r b   th g r ee n   a n d   y el lo w   lig h f r o m   t h p h o s p h o r   la y er s   w h e n   t h e y   p ass   t h r o u g h   it.  An o th er   co n ce r n   is   th at  L E h as  L a m b er tia n   in t en s it y   d is tr ib u t io n ,   w h ic h   m ea n s   th e n er g y   tr a n s f er   ef f icie n c y   is   n o co n s i s ten an d   th in te n s it y   f o c u s   o n   t h e   ce n ter   an d   g r ad u all y   f alli n g   t o w ar d s   t h s id e.   T h ese  ar i m p o r tan is s u es  th at   n ee d   i m m ed iate   atte n tio n ,   t h er ef o r e,   w r e n o v ated   t h e   p ac k a g i n g   s tr u ct u r an d   d ec id ed   to   ar r an g e     th p h o s p h o r   la y er s   h o r izo n t all y   as  s o lu tio n   to   th p r o b lem   o f   r ea b s o r p tio n   an d   i n co n s is te n en er g y   co n v er s io n .   T h is   is   th f ir s ti m th h o r izo n tall y   la y er ed   QDs  p h o s p h o r   n a n o co m p o s it ab ilit y   to   i m p r o v e     th lig h ti n g   f ea t u r es  o f   W L E Ds  is   ap p lied   in   s tr u ctu r an d   ac h iev ed   p o s itiv r esu lt s .   Fo u r   d is tin ct  t y p es  o f   W L E Ds  i n clu d i n g   s in g le - la y e r   p h o s p h o r ,   d u al - la y er   r e m o te  p h o s p h o r   w it h   y el lo w - r ed   an d   y el lo w - g r ee n ,   an d   tr ip le - la y er   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n   w er as s e m b le d   a n d   ap p lied   in   t h e x p er i m e n ts ,   th p h o s p h o r   f ab r icatio n   p r o ce s s es,  m at h e m at ic  eq u ati o n s   an d   d etailed   r esu lt s   ar p r esen ted   r esp ec tiv el y   t h r o u g h o u th ar ticle.     T h r esu lts   ar in f o r m ati v i n s tr u ctio n   f o r   th s elec tio n   o f   th s u itab le  p ac k ag i n g   co n f ig u r at io n   to   f u l f ill     th m a n u f ac tu r i n g   r eq u ir e m e n ts .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       La S iO 3 C l: C e 3+ , Tb 3+   a n d   Mg 2 TiO 4 : Mn 4+ :   q u a n tu d o p h o s p h o r s ... ( N g u ye n   Th i P h u o n g   Lo a n )   5193   2.   E XP E R I M E NT   AND  S I M UL AT I O DE T A I L S   2 . 1 .   P re pa ra t io n   o f   ph o s ph o m a t er ia ls     T h g r ee n   p h o s p h o r   w a s   u t il ized   L aSiO 3 C l: C e 3+ , T b 3+   to   s ti m u late  t h g r ee n   li g h co m p o n en i n   W L E Ds  lead i n g   to   i n cr ea s ed   l u m in o u s   f l u x   a n d   co lo r   u n i f o r m it y .   T h r ed   p h o s p h o r   Mg 2 T iO 4 :Mn 4+   w it h   r ed   e m is s io n   ab ilit y   is   an   ess e n tia ele m e n in   en h a n cin g   W L E Ds  co lo r   r en d er in g   i n d ex   ( C R I )   an d   co lo r   q u alit y   s ca le  ( C QS) .   T h p r o ce d u r es to   f ab r icate   th ese  t w o   p h o s p h o r s   ar ex p r ess ed   in   t h f o llo w i n g   in s tr u ct io n s   T h p r e p ar atio n   p r o ce d u r o f   L aSiO 3 C l: C e 3+ , T b 3+   co m p o u n d   co n s is t s   o f   7   s tep s   th at  n e ed ed   to   b ap p lied   in   th ex ac o r d er   o f   m i x in g ,   d r y i n g ,   f ir in g ,   r e - f ir i n g   t w i ce ,   w a s h in g ,   an d   d r y in g   ag ai n ,   to   ac h iev e     th h i g h est  q u a lit y   p h o s p h o r .   First  o f   all,   m i x i n g   th m ate r ials   th o r o u g h l y   i n   w a ter   ad d ed   w it h   NH 3   u n ti l   f o r m i n g   u n i f o r m   s l u r r y .   Af ter   th f ir s s tep ,   leav th m ater ials   to   d r y   in   air y   p lace   a n d   th en   p o w d er ize   w h e n   th e y   ar co m p le tel y   d r y .   I n   t h f ir s f ir i n g   p r o ce s s ,   p lace   th m ater ials   in   ca p p ed   q u ar tz  tu b f illed   w it h   N 2   an d   p u it  in   th f u r n a ce   at  a p p r o x im ate l y   5 0 0 °C   f o r   1   h o u r ,   af ter   th p r o d u ct  co o l ed   d o w n   p o w d er ize   it  to   o b tain   th d esira b le  f i n p o w d er y   s tate.   R e - f ir i n g   t h m ater ials   i n   ca p p ed   q u ar tz  tu b es  f illed   w it h   N f o r   an   h o u r   b u th is   ti m at  1 2 0 0 °C   b ef o r p o w d er izin g .   R ep e at  th f ir in g   p r o ce s s   o n las ti m i n   o p en   q u ar tz   b o ats  f illed   w it h   C at  1 2 0 0 °C   f o r   o n h o u r   a n d   f i n is h   b y   p o w d er i zi n g   t h p r o d u ct.   Af ter   th f ir in g   p r o ce s s es,  w as h i n g   th m i x t u r in   w ater   f o r   s ev er al  ti m es  to   r em o v u n w a n ted   r esi d u es.  Fin al l y ,   lea v e     th p r o d u ct  u n ti d r y   a n d   s to r in   co n ce aled   co n tain er .   T h f ab r icatio n   p r o ce s s   o f   Mg 2 T iO 4 :Mn 4+   also   h a v to   b in   s p ec i f ic  o r d er   to   y ield   th b est   r esu lt  as  ea c h   p r io r   s tep   is   r elate d   to   t h s u b s eq u en o n e s .   T o   cr ea te  Mg 2 T iO 4 :Mn 4+ ,   th f ir s s tep   is   to   b len d   th s tar tin g   m at er ials   in to   w ater   o r   m et h a n o u n til  t h m i x t u r e   r ea ch es  u n if o r m   s tate.   Dr y in g   t h m i x t u r in   a ir y   co n d itio n   b ef o r e   p o w d er ize  th d r ied   m ater ials .   T h en   p r o ce ed   to   f ir th m ater ials   i n   q u ar tz  b o at  t h at  is   lef t   o p en   to   let  th a ir   in ,   t h te m p er atu r s h o u ld   b e   at  ab o u 1 3 0 0 º C   an d   th len g t h   o f   th i s   p r o ce s s   is   o n h o u r ,   p o w d er ize  th p r o d u ct  b y   g r i n d in g   o r   m il lin g   it   o n ce   th f ir in g   p r o ce s s   is   d o n an d   th p r o d u ct  is   b ac k   to   n o r m al  te m p er at u r e.   Firin g   th m ater ials   o n m o r ti m i n   a n   o p en   q u ar tz  b o at  b u w it h   O2   at  5 7 0 °C   o v er n i g h f o r   1 6   h o u r s .   T h f i n al  p r o d u ct  is   s to r ed   in   co n ce aled   co n tai n er .   B ef o r co n d u cti n g   th e   o p tical  s i m u l atio n   o f   L a SiO 3 C l: C e 3+ , T b 3+   an d   Mg 2 T iO 4 :M n 4+   p ar ticles,  th e   in p u d ata  s u c h   as   p h o s p h o r   co n ce n tr atio n ,   p h o s p h o r   p ar ticles  s izes,  ex citatio n   s p ec tr a,   ab s o r p tio n   s p ec tr a,   an d   th e m is s io n   s p ec tr o f   th p h o s p h o r   n ee d ed   to   b p r o p er ly   ex a m in ed   t h r o u g h   ex p er i m e n ts   to   en s u r au t h en t icit y .   Am o n g   t h af o r e m e n tio n ed   p ar am e ter s ,   p ar a m eter s   r e latin g   to   th s p ec tr a   ar co n s ta n n u m b er s   w h ile   p h o s p h o r   co n ce n tr atio n s   an d   p h o s p h o r   p ar ticle  s ize s   ar t h u n k n o w n   v al u es   n ee d ed   to   en h an ce   th co lo r   q u alit y   a n d   lu m i n o u s   f lu x   o f   W L E Ds.  B ased   o n   th r esu lts   o f   p r io r   r ese ar ch es,  th d ia m eter   o f   ea c h   p h o s p h o r   p ar ticle  is   f i x ed   at  an   av er a g o f   1 4 . 5   µm .       2 . 2 .   Si m ula t io n   p r o ce s s   I n   Fi g u r 1 ( a)   is   an   i m ag e   o f   t h p h y s ical  m o d el  s i m u lat ed   to   u s in   th e   ex p er i m en t s ,   in   w h ic h   co n tain s   9   b lu c h ip ,   p h o s p h o r   la y er s   an d   d o r m - li k le n s .   F ig u r 1 ( b )   co n tain s   t h d etaile d   m ea s u r e m e n ts   o f   th is   W L E a n d   Fi g u r 1 ( c) ,   1 ( d ) ,   1 ( e)   an d   1 ( f )   s h o w s   th i s   r e m o te  p h o s p h o r   W L E Ds  w i th   d i f f er e n t y p es  o f   p h o s p h o r   f r o m   s in g le - la y er   p h o s p h o r ,   Du al - la y er   r e m o te  p h o s p h o r   w it h   YR   s tr u ct u r a n d   YG  s tr u ctu r to   tr ip le - la y er   p h o s p h o r   s tr u ctu r e.   T h s u b s tr ate  in   t h s i m u l atio n   is   alu m i n u m   n itrid an d   th p h o s p h o r   i YAG:Ce 3+ ,   th C C T s   ar 6 6 0 0   K   an d   7 7 0 0   f o r   p ac k ag es  to   en s u r ac cu r ac y   an d   th ex p er i m e n ts   ar e   o b s er v ed   th r o u g h   t h v er tical  ax is .     T h m ea s u r e m en o f   t h r e m o te  p h o s p h o r   lay er s   is   f ix ed   at  0 . 0 8   m m .   T o   m ai n tai n   th av er ag e     co lo r   c o r r elate d   tem p er atu r e   ( A C C T ) ,   it  is   cr u cial  th at  th co n ce n tr atio n   o f   Y A G :C e 3+   m u s ad j u s ac co r d in g l y   to   t h ch a n g e s   o cc u r   in   t h co n ce n tr atio n   o f   g r ee n   o r   r ed   p h o s p h o r .   A d if f er en AC C T s   o f     ea ch   p h o s p h o r   co n f i g u r at io n   t h co n ce n tr atio n   o f   Y A G:C e 3+   also   v ar ies,  th i s   lead   to   d is tin ct  lig h s ca tter i n g   ef f ec ts   i n   ea ch   W L E r es u lti n g   i n   d iv er s li g h t in g   p r o p er t ies.  B y   an al y zi n g   th co n ten t   o f   Fig u r 2 ,   it  ca n     b co n clu d ed   th at  th co n ce n tr atio n   o f   th y ello w   e m i tti n g   p h o s p h o r   YA G :C e 3+   is   at  th h i g h e s t   lev el  i n     th s tr u ct u r an d   s tr u g g le  i n   YR s tr u ct u r at  all  A C C T s .   W h en   ex a m i n i n g   t h s a m AC C T   in   all  r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r es,  t h h i g h er   th co n ce n tr atio n   o f   Y AG:C e 3 +   g et,   t h g r ea ter   th r ea b s o r p tio n   lo s s es   b ec o m ca u s in g   t h l u m in o u s   f l u x   to   d ec lin e.   Mo r eo v er ,   t h h ig h   co n ce n tr atio n   o f   Y AG:C e 3 +   also   i n d u ce     th i m b ala n ce   b et w ee n   th th r ee   co lo r s   c o n s titu tin g   w h ite  lig h t,  r ed ,   y ello w   an d   g r ee n ,   w h ich   i s   d etr im e n ta l   to   th ch r o m atic  q u a lit y   o f   W L E Ds.  T h er ef o r e,   k ee p in g   th b alan ce   b et w ee n   t h w h i te   lig h co n s t itu e n t   co lo r s   as  w el as  li m iti n g   th lig h lo s s   f r o m   b ac k - s ca tte r in g   ef f ec ar th f u n d a m e n tal  r eq u ir e m en t s   in   en h a n ci n g   lu m i n o u s   f l u x   an d   co lo r   q u alit y   o f   W L E D s .   T o   ac h iev t h e s g o als,  t h r ed   e m is s i v p h o s p h o r   w it h   r ed   lig h co m p o n en c an   b em p lo y ed   to   b o o s th co lo r   r en d er in g   in d ex   w h i le  th g r ee n   li g h t   co m p o n e n f r o m   t h g r ee n   p h o s p h o r   ca n   b u s e f u in   m an a g i n g   co lo r   u n i f o r m it y   an d   lu m i n o u s   f l u x .   P o s s ess i n g   b o th   r ed   an d   g r e en   p h o s p h o r ,   th tr ip le  r e m o te  p h o s p h o r   s tan d s   o u as  t h m o s b en e f icia l   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n   f o r   im p r o v in g   t h li g h tin g   p er f o r m an ce   o f   W L E D s .   Ho w ev er ,   to   f u ll y   d eter m in e     th is   s tate m en t,  w n ee d   to   co n s id er   an o th er   i m p o r tan p ar a m eter   o f   th r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r th at  i s     th e m i s s io n   s p ec tr u m .   As  ca n   b s ee n   f r o m   th g r ap h s   o f   Fig u r 3 ,   th d if f er e n ce s   b et w ee n   th e m is s io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 1 9 1   -   5197   5194   s p ec tr ar ap p a r en t.  R eg ar d i n g   t h w id t h   o f   t h e m i s s io n   s p ec tr a,   th s tr u ct u r h a s   th lo w est  i n te n s i t y   at   all  A C C T s   w h en   co m p ar ed   to   o th er s   s tr u ctu r es,  th i s   co n f ir m s   th at  th l u m in o u s   f l u x   o b tain s   f r o m   t h is   s tr u ct u r is   t h s m al lest   w h ile   in   Y R s tr u ct u r e,   th e m i s s i o n   s p ec tr u m   i n te n s it y   i n   t h w a v ele n g t h   r a n g i n g   f r o m   3 8 0 7 8 0   n m   is   th h i g h e s t.   W h en   co m p ar i n g   th e   YG  an d   th YR   s tr u ct u r e,   w ca n   s ee   t h at     th l u m in o u s   f l u x   o f   YG  i s   h ig h er   t h an   th at  o f   Y R   o w in g   to   YG  s tr u ct u r h i g h er   s p e ctr u m   in te n s it y   in     th w av ele n g th   b an d   f r o m   4 0 0 5 0 0   n m .   O n   th co n tr ar y ,   t h s p ec tr u m   i n te n s i t y   o f   YG  i s   lo w er   th a n   YR   in   th w av ele n g t h   b an d   f r o m   6 5 0 7 5 0   n m   w h ic h   p r o v in g   t h a YR   h as  b etter   co lo r   r en d er i n g   i n d ex   th a n   YG.   T h ese  ar i m p o r tan i n f o r m ati o n   in   ch o o s i n g   th e   s u itab le  s tr u ctu r f o r   W L E D s ,   h o w e v er ,   t h r es u lts   in   p ar 3   also   n ee d   co n s id er atio n   b ef o r e   co n clu d in g .           L e a d   f ra m e :   4 . 7   mm   Je n t e c h   S i z e - S   L ED   c h i p :   V 4 5 H   D i e   a t t a c h :   S u m i t o mo   1 2 9 5 S A   G o l d   W i re:   1 . 0   mi l   Ph o sp h o r:   I T C   N Y A G 4 _ EL     ( a)     ( b )     ( c)           ( d )   ( e)   ( f )     Fig u r 1 .   I llu s tr atio n   o f   m u lt i - la y er   p h o s p h o r   s tr u c tu r es o f   wh ite  L E Ds:     ( a)   th ac tu al  MCW - L E Ds a n d   ( b )   its   p ar am eter s ; ( c)   s in g le - la y er   p h o s p h o r ,     d u al - la y er   r e m o te  p h o s p h o r   w ith   Y R   ( d )   an d   YG  ( e) ,   an d   ( f )   tr ip le - la y er   p h o s p h o r             Fig u r 2 .   T h co n ce n tr atio n   o f   y ello w - e m i tti n g   Y AG:C e 3+   p h o s p h o r     co r r elatin g   to   ea ch   r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r es a t d if f er e n AC C T s           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   E m is s io n   s p ec tr o f   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n s : ( a)   6 6 0 0   an d   ( b )   7 7 0 0   K   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       La S iO 3 C l: C e 3+ , Tb 3+   a n d   Mg 2 TiO 4 : Mn 4+ :   q u a n tu d o p h o s p h o r s ... ( N g u ye n   Th i P h u o n g   Lo a n )   5195   A s   ca n   b e   s e en   f r o m   th e   g r a p h s ,   th d if f e r en c es   b e t w e en   t h e   em is s i o n   s p e c t r a r e   a p p a r en t .   R eg a r d in g   t h e   w i d th   o f   th e   em is s i o n   s p ec t r a ,   th e   Y   s t r u c tu r e   h as   th e   lo w es t   i n t en s i ty   a t   al l   A C C T s   w h e n   c o m p a r e d   to   o t h e r s   s t r u c tu r es ,   t h i s   c o n f i r m s   t h a t   th e   lu m in o u s   f lu x   o b t a in s   f r o m   th is   s t r u c tu r e   is   t h e   s m a ll e s t   w h il e   in   Y R s t r u c tu r e ,   t h e   em is s i o n   s p e ctr u m   in te n s ity   in   th e   w av e l en g th   r an g in g   f r o m   3 8 0 - 7 8 0   n m   is   th e   h i g h es t .   W h en   c o m p a r i n g   th e   YG   a n d   t h e   YR   s t r u c tu r e ,   w e   c an   s e e   th a t   th e   lu m in o u s   f lu x   o f   Y G   is   h ig h e r   t h a n   th at   o f   Y R   o w in g   t o   Y G   s t r u c tu r e   h ig h e r   s p e c t r u m   in t en s i ty   in   th e   w a v e le n g t h   b an d   f r o m   4 0 0 - 5 0 0   n m .   On   t h e   c o n t r a r y ,   t h e   s p e ct r u m   in t en s i ty   o f   YG   is   l o w e r   th an   Y R   in   th e   w av e l en g th   b an d   f r o m   6 5 0 - 7 5 0   n m   w h ic h   p r o v in g   th a YR   h as   b e t t e r   c o l o r   r e n d e r i n g   in d ex   th an   Y G .   T h e s e   a r e   im p o r ta n t   i n f o r m a ti o n   in   ch o o s in g   th e   s u i ta b l e   s t r u ctu r e   f o r   W L E Ds ,   h o w ev e r ,   th e   r esu l ts   in   p a r t   3   a ls o   n e e d   c o n s i d e r a t i o n   b ef o r e   c o n c lu d in g .       3.   RE SU L T S   AND  AN AL Y SI   Fig u r 4   d em o n s tr ated   t h o v er all  r ev ie w   o f   th C R I   b et w ee n   t h r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r es.     Fro m   th i s   g r ap h ,   t h Y R   is   t h m o s f a v o r ab le  s tr u ct u r f o r   th g r o w t h   o f   C R I   w h ic h   r esu lt  i n   t h h i g h est     C R I   at  all  A C C T .   T h g r ap h s   also   s h o w   an o t h er   i m p o r tan f in d i n g   r elatin g   to   th i m p r o v e m e n o f   C R I   in   r e m o te  p h o s p h o r   lay er   th at  is   th C R I   in cr ea s e s   w ith   AC C T   an d   r ea ch   th h ig h e s in d ex   at  8 5 0 0   K.   E v en   th o u g h   co n tr o llin g   th c o lo r   r en d er in g   ab ilit y   o f   W L E Ds  at  th AC C T   ab o v 7 0 0 0   is   a   d if f ic u lt  tas k ,     th Y R   s tr u ct u r is   s t ill  ab le  to   b en ef it  th C R I   b y   a d d in g   r ed   co m p o n e n f r o m   th r ed   p h o s p h o r   Sr w F x B y O z :Eu 2+ , S m 2+ .   T h YR is   p lace d   s ec o n d   r eg ar d in g   th ac h iev ab le  C R I   an d   C R I   in   YG  is   th lo w es a m o n g   all  r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r es.  Fro m   th i s   r esu lt,  it  i s   co n f ir m ed   th at  Y R   is   t h o p ti m al  s tr u ct u r f o r   m as s   p r o d u ctio n   i f   th g o al  i s   to   ac h ie v th h i g h e s C R I   p o s s ib le.   Ho w e v er ,   C R I   ca n   o n l y   as s es s   f e w   asp ec ts   o f   W L E Ds  o p tical  ch a r ac ter is tics   w h i le  th er ar b r o ad er   an d   h ar d er   to   o b tain   p ar a m eter   s u c h   as  C Q th at  ca n   f u ll y   d escr ib th p er f o r m an ce   o f   W L E D.   B y   ass e m b lin g   th r ee   i m p o r tan f ac t o r s   in clu d in g   C R I ,   v ie w er   p r ef er en ce ,   a n d   co lo r   co o r d in ate,   th co lo r   q u alit y   s ca le  ( C QS)   h a s   b ec o m r ese ar ch   g o al  f o r   m an y   s tu d ie s   in   r ec en y ea r s   an d   is   f r eq u en tl y   u s e d   as  f u n d a m e n tal  in d e x   to   ev alu ate  th c h r o m a tic  p er f o r m an c e   o f   W L E Ds  as  th h i g h er   th C QS  th b etter   th co lo r   q u al it y .   T h C QSs   o f   th r e m o te  p h o s p h o r   u tili ze d   i n   th is   r esear ch   ar m ea s u r ed   an d   ex p r ess ed   in   Fig u r 5 .   Du to   th b alan ce   b etw ee n   th th r e co lo r s   r ed ,   y ello an d   g r ee n   p r o v id ed   b y   th t h r ee   p h o s p h o r   lay er s ,   th C Q ac h ie v ed   in   Y R is   t h h i g h e s a m o n g   th 4   r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ctu r e s .   T h lo w est  C QS b elo n g s   to   s tr u ctu r Y,   d esp ite  h a v i n g   an   ad v an tag in   l u m i n o u s   f l u x ,   th co lo r   q u alit y   o f   th s tr u ctu r is   u n ab le  to   p r o g r ess   d u to   th lack   o f   r ed   an d   g r ee n   lig h t s ,   th t w o   i m p o r tan in g r ed ien t s   f o r   b alan cin g   th p r i m ar y   co lo r s   an d   i m p r o v i n g   t h co lo r   q u alit y .   T h co lo r   q u alit y   o f   s tr u ct u r m i g h n o b id ea l,  h o w e v er ,   th s tr o n g   p o in ts   t h at  th is   s tr u ctu r h a s   o v er   o th er   o p tio n s   ar its   ea s y - to - h a n d le  p r o d u cin g   p r o ce s s   an d   s m all  m a n u f ac t u r i n g   c o s t.   As  s h o w n   in   Fi g u r 5 ,   t he   YR s tr u ctu r is   t h m o s s u itab le  co n f i g u r atio n   if   t h e   tar g et   of   th m a n u f ac t u r er s   is   to   p r o d u ce   W L E w it h   th b est  co lo r   q u ality .   Ho w e v er ,   to   d eter m i n w h et h er   th i s   s tr u ct u r g o in g   to   h av n e g ati v ef f ec o n   th lu m i n es ce n ce   ef f icie n c y   o r   n o t,  c o m p ar is o n   b et w ee n   th lu m i n o u s   f l u x   o f   s in g l e - la y er   s tr u ct u r an d   d u al - l a y er   s tr u ct u r e   is   n ee d ed .   Fig u r 6   illu s tr ate   th l u m in e s ce n ce   ef f ic ien c y   ( L E )   b et w ee n   th r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r es,  w h ic h   s h o w s   t h at  t h Y R G   s tr u ct u r ex ce l s   at  all  AC C T s   w h ile  s tr u ctu r i s   at  th b o tto m .   T h is   co n f ir m ed   th at  al o n g   w it h   t h h i g h   co lo r   q u alit y   t h Y R s tr u c t u r is   a ls o   ab le  to   y ield   t h l ar g est  l u m i n o u s   f lu x .   T h is   ca n   b ex p lai n ed   w it h   th ap p ea r an ce   o f   b o th   r ed   an d   g r ee n   p h o s p h o r   in   t h Y R G   s tr u ct u r f o r cin g   d ec r ea s i n   t h co n ce n tr atio n   o f   y ello w   p h o s p h o r   Y A G: C e 3+   an d   as  t h s a m ti m r ed u ce   th l ig h lo s s   d u to   r e - ab s o r p tio n .   W ith   th co n ce n tr atio n   o f   Y AG:C e 3+   d ec r ea s es,  th en er g y   co n v er s io n   ef f icie n c y   i n cr ea s e s   b ec au s th b l u e   lig h f r o m   th c h ip s   ca n   n o w   ea s il y   p as s   th r o u g h   t h y ello p h o s p h o r   la y er   an d   r ea ch   o th er   p h o s p h o r   lay er s .   As  r esu lt,  th in ten s it y   o f   th e m i s s io n   s p e ctr u m   i n   th YR s tr u c tu r is   t h h i g h e s co m p ar ed   to   o th er   s tr u ct u r es i n   th w h ite  l ig h wav elen g t h   an d   t h l u m i n o u s   f l u x   o f   th i s   s tr u ct u r is   also   t h h ig h e s t a cc o r d in g l y .   Mo r eo v er ,   in   th w a v ele n g th   b an d   f r o m   5 0 0   n m     6 0 0 n m ,   t h ad d itio n al  g r ee n   lig h f r o m   th g r ee n   p h o s p h o r   la y er   SrB aSiO 4 :Eu 2+   en h an ce   th e m is s io n   s p ec tr u m   o f   YG  s tr u ct u r m ak i n g   it  h ig h er   th an   YR   an d   Y   s tr u ct u r e,   th er ef o r e,   th s ec o n d - h i g h est  l u m in o u s   f lu x   b elo n g s   to   th YG  s tr u ct u r e.   A cc o r d in g   to   th r es u lt s   ab o v e,   th W L E Ds  w it h   YR G   w ill  co n tai n   g o o d   o p tical  q u alit y   in   b o th   C Q an d   L E ,   th is   p r o v es  th at  YR is   an   o u t s ta n d in g   s tr u ct u r to   c h o o s w h e n   m an u f ac tu r i n g   W L E Ds.   B esid o th er   f ea t u r es,  co lo r   u n i f o r m it y   i s   also   an   ess en tia tar g et  w h e n   d is cu s s i n g   co lo r   q u alit y ,   h o w e v er ,   th t w o   m o s co m m o n l y   u s ed   m et h o d   t o   i m p r o v co lo r   u n i f o r m it y   ar e   e m p lo y i n g   s ca tter ed - e n h an ci n g   p ar ticle s   an d   u s i n g   t h co n f o r m al  p h o s p h o r ,   w h ic h   ca n   s e v er el y   d a m a g th l u m i n o u s   f lu x   o f   W L E Ds.  T h er ef o r e,   u s i n g   th r ed   p h o s p h o r   Sr w F x B y O z :Eu 2+ , S m 2+ ,   g r ee n   p h o s p h o r   Sr B aSiO 4 :Eu 2+   an d   th r e m o te  p h o s p h o r   s tr u ct u r is   th s o lu tio n   f o r   th is   p r o b le m   a s   th p h o s p h o r   la y er s   ar ab le  to   b o o s th s c atter in g   p r o p er ties   an d   i m p r o v ed   th w h ite  l ig h t   o u tp u q u alit y   w h ile  th r e m o te  s tr u ct u r la y er   is   v er y   e f f ic ien in   e n h a n ci n g   th l u m in o u s   f lu x   b y   li m iti n g   th a m o u n o f   l ig h r e f lecte d   t o   th L E ch ip .   Fi g u r 7   ex p r ess ed   th co lo r   d ev iatio n   b et wee n   th s tr u c tu r es.   I n   th is   f i g u r e,   th s tr u ct u r w i t h   th s m alle s co lo r   d ev iatio n   in d ex   h a s   th h ig h es co lo r   u n if o r m it y ,   th er e f o r e,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0     5 1 9 1   -   5197   5196   th e   co lo r   u n if o r m it y   o f   t h Y R s tr u ct u r is   t h b est  co r r e latin g   to   t h lo w est  co lo r   d ev iatio n   ill u s tr ated   in   Fig u r 7 .   T h is   is   th r esu lt  o f   th s ca tter i n g   ev e n t s   o cc u r   in s id th L E p ac k ag b ef o r f o r m i n g   w h ite  li g h t,   th co lo r   u n i f o r m it y   o f   W L E Ds i n cr ea s es  w it h   t h a m o u n o f   s ca tter i n g   ev e n t s   o cc u r r ed .   A lt h o u g h   h av in g   to o   m an y   s ca tter in g   e v en t s   also   i m p air   th l u m i n o u s   f l u x ,   t h is   d r a w b ac k   i s   co m p e n s ated   w it h   t h r ed u ce d   b ac k - s ca tter in g   e f f ec t.  As  r e s u lt,  th YR G   s ti ll  h as  t h h i g h est  co lo r   u n i f o r m it y   w h ile  m ain tai n i n g   th e   b est  lu m in o u s   f l u x .   T h s tr u ct u r e,   o n   th o t h er ,   is   t h s tr u ct u r w i th   t h h i g h e s co lo r   d ev iati o n   m ea s u r e m e n at   all  AC C T s .             Fig u r e   4.   C o lo r   r en d er in g   in d e x es o f   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n s   co r r esp o n d in g   t o   A C C T s         Fig u r e   5 C o lo r   q u alit y   s ca le  o f   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n s   co r r esp o n d in g   t o   A C C T s           Fig u r 6 .   L u m i n o u s   ef f icac y   o f   p h o s p h o r   co n f i g u r atio n s   co r r esp o n d in g   t o   A C C T s       Fig u r 7 .   C o r r ela ted   co lo r   tem p er atu r d ev iatio n   (D - C C T )   o f   r em o te  p h o s p h o r   co n f i g u r atio n s   co r r esp o n d in g   to   AC C T s       4.   CO NCLU SI O N     In   co n cl u s io n ,   th e   YR o f f er s   b alan ce   b et w ee n   t h t h r ee   p r i m ar y   co lo r s ,   r ed u ce d   b ac k - s ca tter i n g   ef f ec an d   lo w   co lo r   d ev iatio n   th a r esu lts   i n   h ig h e s co lo r   q u alit y ,   co lo r   u n if o r m it y ,   a n d   lu m i n o u s   f l u x .   T h ese  r esu lts   co n f ir m   th at  Y R is   th o p ti m al  W L E s tr u ctu r f o r   th p er f o r m an ce   e n h a n ci n g   ab ilit y   a n d   s u p er io r   v alu e s   in   e v er y   o p tical  p r o p er ties   co m p ar ed   to   o th er   s tr u ct u r es,  th er e f o r e,   th is   is   an   i m p o r tan t   r ef er en ce   f o r   m a n u f ac t u r er s   w h ile  ch o o s i n g   s et  u p   f o r   th eir   p r o d u ct.   T h YG  an d   YR   s tr u ct u r es  h av e     th s ec o n d - h i g h e s o p tical  i n d ices  w h ich   v ar y   d ep en d   o n   t h t y p o f   o p tical  p r o p er ty ,   in   p ar ticu lar ,   th Y G   s tr u ct u r h as  b etter   lu m in o u s   f lu x   an d   co lo r   u n if o r m it y   th an   t h YR   s tr u ctu r b ec au s th ex tr g r ee n   co m p o n e n f r o m   th g r ee n   p h o s p h o r   SrB aSiO 4 :Eu 2+   b o o s ts   th l u m in e s ce n ce   ef f icie n c y   a n d   co lo r   u n i f o r m i t y ,   w h ile  t h C R I   an d   C QS  i n   t h e   YR   s tr u ct u r is   b etter   th a n   Y s tr u c tu r b ec au s t h e y   ar e n h a n ce d   b y   th r ed   l i g h t   c o m p o n en t .   T h e   Y   s t r u ct u r e ,   al th o u g h   n o t   ex c el l in g   in   t e r m s   o f   q u al i ty ,   i s   s t il l   a   v e r y   p o s s i b l e   c h o i c b e c a u s e   o f   th e   l o w   m an u f a c tu r i n g   c o s t ,   s im p l e   p r o d u c in g   p r o c e s s ,   a n d   h ig h   lu m in o u s   e f f i c ie n cy .   T h e s e   r esu l ts   a r e   f r o m   th o r o u g h   ex p e r im en ts   th a t   c o m p a r e d   th e   o p t ica l   p r o p e r t i e s   b e t w e en   th e   m o s t   f r e q u en t ly   u s e d   s t r u c tu r es ,   Y ,   Y G ,   YR ,   a n d   YR G ,   an d   t h e n   v e r if i e d   u s in g   t h e   M i e   t h e o r y   an d   t h e   L am b e r t - B e e r   l aw ,   t h er ef o r e,   th r elev a n c y   a n d   r eliab ilit y   is   h i g h   an d   ca n   b ap p lied   i n   p r ac tical  s itu a tio n s .   T h ar ticle  d o es  n o o n l y   p r o v id in f o r m at io n   o f   t h b es s tr u ct u r f o r   W L E b u also   d em o n s tr ate s   th m o s s u i tab le  o n es  f o r   s p ec i f ic   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       La S iO 3 C l: C e 3+ , Tb 3+   a n d   Mg 2 TiO 4 : Mn 4+ :   q u a n tu d o p h o s p h o r s ... ( N g u ye n   Th i P h u o n g   Lo a n )   5197   o cc asio n s ,   th er e f o r e,   th ese  ar e   v alu ab le  r ef er e n ce s   t h at  ca n   s u p p o r m a n u f ac t u r er s   i n   ch o o s in g   t h ap p r o p r iate   s tr u ct u r f o r   th p r o d u ctio n   o f   W L E Ds  w it h   an y   p ar ticu lar   d e m an d   w h ile  e n s u r in g   t h q u al it y .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S.  S h a rm a e a l . ,   Co o w h it e   l ig h e m is sio n   f ro m   D y 3+   a c ti v a ted   a lk a li n e   a lu m in o   sili c a te  p h o sp h o rs,”  Op t ics   Exp re ss ,   v o l.   2 6 ,   n o .   2 2 ,   p p .   2 9 4 9 5 - 2 9 5 0 8 ,   2 0 1 8 .   [2 ]   P .   X .   L e ,   e a l . ,   T h e   Im p a c ts   o f   Dista n c e   Be tw e e n   P h o sp h o r   L a y e r o n   O p ti c a P ro p e rti e o f   T rip le - L a y e r   P h o s p h o S tr u c tu re ,   A d v a n c e s in   El e c trica a n d   El e c tro n ic  En g in e e rin g ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   8 1 - 8 6 ,   2 0 1 9 .   [3 ]   Y.  T a n g ,   e a l . ,   En h a n c e m e n o f   lu m in o u e f f ica c y   f o L ED  lam p s   b y   in tro d u c i n g   p o ly a c r y lo n it ril e   e lec tro sp in n in g   n a n o f ib e f il m ,   Op ti c s E x p re ss ,   v o l.   2 6 ,   n o .   2 1 ,   p p .   2 7 7 1 6 - 2 7 7 2 5 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   H.  S .   Ch o ,   e a l . ,   De sig n   a n d   f a b rica ti o n   o f   tw o - sta c k   tan d e m - t y p e   a ll - p h o s p h o re sc e n w h it e   o rg a n ic   li g h t - e m it ti n g   d io d e   f o a c h iev in g   h ig h   c o l o r   re n d e ri n g   in d e x   a n d   lu m in o u s   e ff ica c y ,   Op ti c Exp re ss ,   v o l.   2 4 ,   n o .   2 1 ,   p p .   2 4 1 6 1 - 2 4 1 6 8 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   Y.  P e n g ,   e a l . ,   L u m in o u e f fica c y   e n h a n c e m e n o f   u lt ra v io let - e x c it e d   w h it e   li g h t - e m it ti n g   d io d e th r o u g h   m u lt il a y e r e d   p h o sp h o r - in - g las s,”   Ap p li e d   Op t ics ,   v o l.   5 5 ,   n o .   1 8 ,   p p .   4 9 3 3 - 4 9 3 8 ,   2 0 1 6 .   [6 ]   Y.  R.   T a n g ,   e a l . ,   M icro str u c tu re   o p ti m iza ti o n   o f   t h e   c o m p o site   p h a se   c e ra m i c   p h o s p h o f o w h it e   L EDs  w it h   e x c e ll e n lu m in o u s e ff ica c y ,   Op ti c s L e tt e rs ,   v o l.   4 0 ,   n o .   2 3 ,   p p .   5 4 7 9 - 5 4 8 1 ,   2 0 1 5 .   [7 ]   C.   B.   S iao ,   e a l . ,   Ultra  h ig h   l u m in o u e f f ic a c y   o f   w h it e   Zn x Cd 1 - x S   q u a n t u m   d o ts - b a se d   w h it e   li g h e m it ti n g   d io d e s,”   Op ti c a l   M a ter ia ls E x p re ss ,   v o l.   6 ,   n o .   3 ,   p p .   7 4 9 - 7 5 8 ,   2 0 1 6 .     [8 ]   S .   H.   Kim ,   e a l . ,   En h a n c e d   lu m in o u e f f i c a c y   in   p h o sp h o r - c o n v e rted   w h it e   v e rti c a li g h t - e m it ti n g   d i o d e u sin g   lo w   in d e x   lay e r,   Op ti c s E x p re ss ,   v o l.   2 1 ,   n o .   5 ,   p p .   6 3 5 3 - 6 3 5 9 ,   2 0 1 3 .   [9 ]   A .   I.   A lh a ss a n ,   e a l . ,   Hig h   lu m i n o u s   e f f ic a c y   g r e e n   li g h t - e m it ti n g   d io d e w it h   A lG a c a p   la y e r,   Op ti c Exp re ss v o l.   2 4 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 7 8 6 8 - 1 7 8 7 3 ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   F .   Z.   Zh a n g ,   e a l . ,   Op ti m izin g   sp e c tral  c o m p o siti o n o f   m u lt ich a n n e L ED  li g h t   so u rc e b y   IES   c o lo f id e li ty   in d e x   a n d   lu m in o u s e ff ica c y   o f   ra d iatio n ,   A p p li e d   Op ti c s ,   v o l.   5 6 ,   n o .   ,   p p .   1 9 6 2 - 1 9 7 1 ,   2 0 1 7 .     [1 1 ]   M .   Ca n t o re ,   e a l . ,   Hig h   l u m in o u f lu x   f ro m   sin g le  c r y sta p h o sp h o r - c o n v e rted   las e r - b a se d   w h it e   li g h ti n g   sy ste m ,   Op ti c s E x p re ss ,   v o l.   2 4 ,   n o .   2 ,   p p .   A 2 1 5 - A 2 2 1 ,   2 0 1 6 .   [1 2 ]   T .   X .   L e e   a n d   C.   F .   Ch o u ,   Id e a l u m in o u e f f ica c y   a n d   c o l o r   sp a ti a u n if o rm it y   o f   p a c k a g e - f re e   L ED  b a se d   o n     a   p a c k a g in g   p h o sp h o r - c o a ted   g e o m e tr y ,   Ap p li e d   O p ti c s ,   v o l.   5 5 ,   n o .   2 7 ,   p p .   7 6 8 8 - 7 6 9 3 ,   2 0 1 6 .   [1 3 ]   S .   M .   L e e ,   e a l . ,   E ff e c ts  o f   A u x il iary   El e c tro d e   W id th   in   A P la s m a   Disp la y   P a n e ls  w it h   A u x il ia ry   El e c tro d e s,”   J o u rn a o Disp l a y   T e c h n o l o g y ,   v o l.   6 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 0 7 - 6 1 3 ,   2 0 1 0 .   [1 4 ]   Q.  Zh a n g e a l . ,   Ex c e ll e n l u m in o u e ff icie n c y   a n d   h ig h   t h e r m a sta b il it y   o f   g las s - in - L u AG   c e r a m ic  f o   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 s p h o r,   Op ti c s L e t ter s ,   v o l.   4 3 ,   n o .   1 5 ,   p p .   3 5 6 6 - 3 5 6 9 ,   2 0 1 2 .   [1 5 ]   J.  H.  Oh ,   e a l . ,   Hig h l y - e ff icie n t,   tu n a b le  g re e n ,   p h o sp h o r - c o n v e rted   L EDs  u sin g   a   lo n g - p a ss   d ic h ro ic  f il ter  a n d     a   se ries   o f   o rth o sili c a te p h o sp h o rs f o tri - c o lo r   w h it e   L EDs,”  Op ti c s E x p re ss ,   v o l.   2 0 ,   n o .   1 0 1 ,   p p .   A 1 - A 1 2 ,   2 0 1 2 .     [1 6 ]   Y.  Na ru k a w a ,   W h it e - L ig h L ED S ,   Op ti c s &   Ph o to n ics   Ne ws ,   v o l .   1 5 ,   n o .   4 ,   p p .   2 4 - 2 9 ,   2 0 0 4 .   [1 7 ]   T .   Erd e m ,   e a l . ,   C o m p u tatio n a st u d y   o f   p o w e c o n v e rsio n   a n d   l u m in o u e f f icie n c y   p e rf o r m a n c e   f o se m ico n d u c to q u a n tu m   d o n a n o p h o s p h o rs  o n   l ig h t - e m it ti n g   d io d e s,”   Op ti c Exp re ss ,   v o l.   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 7 5 - 3 2 9 5 ,   2 0 1 2 .     [1 8 ]   V .   A .   Bo l’sh u k h in ,   e a l . ,   Ill u m in a to rs b a se d   o n   c o m p o site  L EDs  f o m u lt if u n c ti o n a h ig h - lu m in a n c e   a c ti v e - m a tri x   li q u i d - c ry sta d isp lay s,”   J o u rn a l   o Op t ica T e c h n o lo g y ,   v o l.   7 8 ,   n o .   7 ,   p p .   4 4 4 - 4 4 8 ,   2 0 1 1 .   [1 9 ]   N.  T .   T ra n   a n d   S h F G ,   S t u d ies   o f   P h o sp h o r   Co n c e n trati o n   a n d   T h ick n e ss   f o r   P h o s p h o r - Ba se d   W h it e     L ig h t - E m it ti n g - Dio d e s,”   J o u r n a l   o L i g h twa v e   T e c h n o lo g y ,   v o l .   2 6 ,   n o .   2 1 ,   p p .   3 5 5 6 - 3 5 5 9 ,   2 0 0 8 .   [2 0 ]   G .   H.  He   a n d   L .   H.   Zh e n g .   Co lo tem p e ra tu re   tu n a b le   w h it e - li g h l ig h t - e m it ti n g   d i o d e   c l u ste rs  w it h   h ig h   c o lo r   re n d e rin g   i n d e x ,   Ap p li e d   O p ti c s ,   v o l.   4 9 ,   n o .   2 4 ,   p p .   4 6 7 0 - 4 6 7 6 ,   2 0 1 0 .     [2 1 ]   T .   T .   T ra n g ,   e a l . ,   Ex c e ll e n lu m in o u f lu x   o f   W L EDs  w it h   f lat  d u a l - lay e re m o te  p h o sp h o g e o m e tr y ,   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ic a ti o n   C o mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l ,   v o l .   1 7 ,   n o .   5 ,   p p .   2 5 2 7 - 2 5 3 4 ,   2 0 1 9 .   [2 2 ]   T .   T .   T ra n g ,   e a l . ,   I m p ro v in g   lu m in o u f lu x   a n d   c o l o h o m o g e n e it y   o f   d u a l - la y e p h o sp h o sc tru c t u re ,   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ic a ti o n   C o mp u ti n g   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l ,   v o l .   1 7 ,   n o .   5 ,   p p .   2 6 4 3 - 2 6 4 9 ,   2 0 1 9 .   [2 3 ]   S .   N.  Kim ,   e a l . ,   Op ti c a p ro p e r ti e o f   d e n sif ied   p h o sp h o r - in - g las L ED  e n c a p su lan ts  b y   sp a rk   p la s m a   sin terin g ,   Op ti c a M a ter i a ls E x p re ss ,   v o l.   7 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 3 0 4 - 4 3 1 5 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   J.  R.   O h ,   e t   a l . ,   T h e   re a li z a ti o n   o f   a   w h o le  p a lette  o f   c o lo rs  i n   a   g re e n   g a p   b y   m o n o c h r o m a ti c   p h o sp h o r - c o n v e rted   li g h t - e m it ti n g   d io d e s,”   Op ti c s E x p re ss ,   v o l.   1 9 ,   n o .   5 ,   p p .   4 1 8 8 - 4 1 9 8 ,   2 0 1 1 .   [2 5 ]   G .   X .   He   a n d   L .   H.  Zh e n g ,   A   m o d e f o L ED  sp e c tra  a d iffere n d riv e   c u rre n ts,”  C h in e se   Op ti c L e tt e rs ,   v o l.   8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 0 9 0 - 1 0 9 4 ,   2 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.