पांढर्या एलईडी लाइटिंगसाठी मुख्य तांत्रिक मार्गांचे विश्लेषण

प्रकाशासाठी पांढर्या एलईडीसाठी मुख्य तांत्रिक मार्गांचे विश्लेषण

पांढरा एलईडी प्रकार: प्रकाशासाठी पांढऱ्या एलईडीचे मुख्य तांत्रिक मार्ग आहेत: 1 निळा एलईडी + फॉस्फर प्रकार; 2RGB एलईडी प्रकार; 3 अल्ट्राव्हायोलेट एलईडी + फॉस्फर प्रकार

1. ब्लू-एलईडी चिप + पिवळ्या-हिरव्या फॉस्फर प्रकारात मल्टी-कलर फॉस्फर डेरिव्हेटिव्ह समाविष्ट आहे

पिवळा-हिरवा फॉस्फर लेयर फोटोल्युमिनेसेन्स निर्माण करण्यासाठी एलईडी चिपच्या निळ्या प्रकाशाचा एक भाग शोषून घेतो आणि एलईडी चिपमधील निळ्या प्रकाशाचा दुसरा भाग फॉस्फरचा थर प्रसारित करतो आणि फॉस्फरद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या पिवळ्या-हिरव्या प्रकाशाशी एकत्र येतो. अंतराळातील विविध बिंदू आणि लाल, हिरवा आणि निळा प्रकाश मिसळून पांढरा प्रकाश तयार होतो; अशाप्रकारे, बाह्य क्वांटम कार्यक्षमतेपैकी एकाच्या फोटोलुमिनेसेन्स रूपांतरण कार्यक्षमतेचे सर्वोच्च सैद्धांतिक मूल्य 75% पेक्षा जास्त होणार नाही; आणि चिप ल्युमिनेसेन्सचा उतारा दर केवळ 70% पर्यंत पोहोचू शकतो, त्यामुळे सैद्धांतिकदृष्ट्या, निळा प्रकाश पांढरा असतो. LED प्रकाश कार्यक्षमता 340 Lm/W पेक्षा जास्त नसेल, CREE मागील वर्षांमध्ये 303Lm/W वर पोहोचला आहे आणि चाचणीचे निकाल अचूक असल्यास ते साजरा करण्यासारखे आहे.

2, लाल, हिरवा आणि निळा तीन प्राथमिक रंग संयोजन RGB LED प्रकार समावेश RGBW-LED प्रकार इ.

R-LED (लाल) + G-LED (हिरवा) + B- LED (निळा) तीन एलईडी एकत्र केले जातात आणि तीन प्राथमिक रंगांचा लाल, हिरवा आणि निळा प्रकाश थेट जागेत मिसळून पांढरा प्रकाश तयार होतो. अशा प्रकारे उच्च-कार्यक्षमतेचा पांढरा प्रकाश निर्माण करण्यासाठी, सर्व प्रथम, विविध रंगांचे एलईडी, विशेषत: हिरव्या रंगाचे एलईडी, उच्च-कार्यक्षमतेचे प्रकाश स्रोत असले पाहिजेत, जे "ऊर्जा पांढऱ्या प्रकाश" पासून 69% दृश्यमान आहे. सध्या, निळ्या आणि लाल LEDs ची कार्यक्षमता खूप जास्त आहे आणि अंतर्गत क्वांटम कार्यक्षमता अनुक्रमे 90% आणि 95% पेक्षा जास्त आहे, परंतु हिरव्या LEDs ची अंतर्गत क्वांटम कार्यक्षमता खूप मागे आहे. अशा GaN-आधारित एलईडी ग्रीन लाइट कार्यक्षम नसल्याच्या घटनेला "ग्रीन लाइट गॅप" म्हणतात. मुख्य कारण म्हणजे हिरव्या एलईडीला स्वतःचे एपिटॅक्सियल साहित्य सापडले नाही. विद्यमान फॉस्फरस-आर्सेनिक नायट्राइड मालिका सामग्रीची पिवळ्या-हिरव्या स्पेक्ट्रम श्रेणीमध्ये कमी कार्यक्षमता आहे आणि लाल प्रकाश किंवा निळा प्रकाश एपिटॅक्सियल सामग्रीचा वापर हिरवा LED बनविण्यासाठी केला जातो. कमी वर्तमान घनतेच्या स्थितीत, फॉस्फर रूपांतरण हानी न झाल्यामुळे हिरव्या LEDs मध्ये निळ्या + फॉस्फर हिरव्या दिव्यापेक्षा जास्त चमकदार परिणामकारकता असते. असे नोंदवले जाते की चमकदार कार्यक्षमता 1 mA वर 291 Lm/W पर्यंत पोहोचते. तथापि, ड्रूप इफेक्टमुळे होणा-या हिरव्या दिव्याचा प्रकाश प्रभाव मोठ्या प्रवाहात खूप कमी होतो आणि जेव्हा वर्तमान घनता वाढली जाते तेव्हा प्रकाशाचा प्रभाव कमी होतो. वेगाने कमी केले. 350 mA च्या प्रवाहात, प्रकाशमय कार्यक्षमता 108 Lm/W आहे, आणि 1 A च्या स्थितीत, चमकदार कार्यक्षमता 66 Lm/W पर्यंत घसरते.

गट III फॉस्फाइड्ससाठी, हिरव्या पट्टीवर प्रकाश उत्सर्जित करणे भौतिक प्रणालीसाठी एक मूलभूत अडथळा बनते. AlInGaP ची रचना बदलल्याने ते लाल, केशरी किंवा पिवळ्याऐवजी हिरवे चमकते - ज्यामुळे भौतिक प्रणालीच्या तुलनेने कमी उर्जा अंतरामुळे अपुरा वाहक बंदिस्त होतो, प्रभावी रेडिएटिव्ह पुनर्संयोजन दूर होते.

याउलट, गट III नायट्राइड्स मिळवणे अधिक कठीण आहे, परंतु अडचण अजिंक्य नाही. या प्रणालीसह, हिरव्या बँडमध्ये प्रकाशाच्या विस्तारामुळे कार्यक्षमता कमी होण्यास कारणीभूत असलेले दोन घटक आहेत: बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता आणि विद्युत कार्यक्षमता ऱ्हास. बाह्य क्वांटम कार्यक्षमतेत घट झाल्यामुळे हिरव्या एलईडीमध्ये गॅएनचा उच्च फॉरवर्ड व्होल्टेज असतो, ज्यामुळे पॉवर रूपांतरण दर कमी होतो. दुसरा गैरसोय असा आहे की हिरवा एलईडी कमी होतो कारण इंजेक्शन वर्तमान घनता वाढते, जी ड्रोप इफेक्टमुळे अडकते. ड्रूप इफेक्ट निळ्या LEDs मध्ये देखील दिसून येतो, परंतु हिरव्या LEDs मध्ये तो अधिक महत्वाचा आहे, परिणामी ऑपरेटिंग करंट कमी होतात. तथापि, ड्रोप इफेक्टच्या कारणासाठी अनेक कारणे आहेत, केवळ ऑगर कंपाऊंडच नाही तर चुकीचे स्थान, वाहक ओव्हरफ्लो किंवा इलेक्ट्रॉन लीकेज देखील आहेत. नंतरचे उच्च व्होल्टेज अंतर्गत विद्युत क्षेत्राद्वारे वर्धित केले जाते.

म्हणून, हिरव्या LEDs ची चमकदार कार्यक्षमता सुधारण्याचा मार्ग: एकीकडे, प्रकाश कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी विद्यमान एपिटेक्सियल सामग्रीच्या परिस्थितीत ड्रूप प्रभाव कसा कमी करायचा; दुसरा पैलू, निळ्या एलईडीचे फोटोल्युमिनेसेन्स रूपांतरण आणि हिरवा फॉस्फर हिरवा प्रकाश उत्सर्जित करतो, ही पद्धत उच्च-कार्यक्षमता हिरवा प्रकाश मिळवू शकते आणि सैद्धांतिकदृष्ट्या सध्याच्या पांढऱ्या प्रकाशाच्या प्रभावापेक्षा उच्च साध्य करू शकते, जो उत्स्फूर्त हिरव्या प्रकाशाचा आहे, आणि स्पेक्ट्रल ब्रॉडिंगमुळे रंगाची शुद्धता कमी होते, जे प्रदर्शनासाठी प्रतिकूल आहे, परंतु सामान्यांसाठी प्रकाशात कोणतीही समस्या नाही. या पद्धतीद्वारे प्राप्त झालेल्या हिरव्या प्रकाशाच्या प्रभावाची शक्यता 340 Lm/W पेक्षा जास्त आहे, परंतु तरीही पांढरा प्रकाश एकत्र केल्यानंतर तो 340 Lm/W पेक्षा जास्त होत नाही. तिसरे, संशोधन सुरू ठेवा आणि स्वतःचे एपिटॅक्सियल मटेरियल शोधा, केवळ अशा प्रकारे, अशी आशा आहे की 340 Lm/w पेक्षा जास्त हिरवा प्रकाश मिळवून, लाल, हिरवा आणि निळा या तीन प्राथमिक रंगांच्या LEDs द्वारे एकत्रित केलेला पांढरा प्रकाश असू शकतो. ब्लू चिप प्रकार पांढरा LED 340 Lm/W च्या प्रकाश कार्यक्षमता मर्यादेपेक्षा जास्त.

3.UV LED चिप + तीन प्राथमिक रंगाचा फॉस्फर प्रकाश

वरील दोन पांढऱ्या LEDs चे मुख्य अंगभूत दोष म्हणजे चमक आणि रंगसंगतीचे असमान अवकाशीय वितरण. अतिनील प्रकाश मानवी डोळ्यांना दिसत नाही. म्हणून, चिपमधून अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश उत्सर्जित झाल्यानंतर, ते एन्कॅप्स्युलेटिंग लेयरच्या तीन प्राथमिक रंगाच्या फॉस्फरद्वारे शोषले जाते आणि फॉस्फरच्या फोटोल्युमिनेसन्सचे पांढर्या प्रकाशात रूपांतर होते, जे नंतर अवकाशात उत्सर्जित होते. हा त्याचा सर्वात मोठा फायदा आहे, पारंपारिक फ्लोरोसेंट दिव्यांप्रमाणेच, त्यात स्थानिक रंग असमानता नाही. तथापि, अल्ट्राव्हायोलेट चिप प्रकार पांढऱ्या एलईडीचा सैद्धांतिक प्रकाश प्रभाव निळ्या चिप प्रकाराच्या पांढऱ्या प्रकाशाच्या सैद्धांतिक मूल्यापेक्षा जास्त असू शकत नाही आणि तो RGB प्रकारच्या पांढऱ्या प्रकाशाच्या सैद्धांतिक मूल्यापेक्षा कमी असण्याची शक्यता आहे. तथापि, अतिनील प्रकाश उत्तेजित करण्यासाठी योग्य असलेल्या उच्च-कार्यक्षमतेच्या ट्रायक्रोमॅटिक फॉस्फरच्या विकासाद्वारेच अतिनील प्रकाश-प्रकारचे पांढरे एलईडी मिळणे शक्य आहे जे सध्याच्या दोन पांढऱ्या LEDs च्या जवळ किंवा त्याहूनही अधिक कार्यक्षम आहेत. निळ्या-प्रकाश अल्ट्राव्हायोलेट LEDs च्या जवळ, शक्यता मध्यम-तरंग आणि शॉर्ट-वेव्ह अल्ट्राव्हायोलेट प्रकारचे पांढरे LEDs जितके मोठे असतील तितके अशक्य आहे.