အလင်းရောင်အတွက် အဖြူရောင် LEDs များအတွက် ပင်မနည်းပညာလမ်းကြောင်းများကို လေ့လာခြင်း။
အဖြူရောင် LED အမျိုးအစားများ- အလင်းရောင်အတွက် အဖြူရောင် LED များအတွက် အဓိက နည်းပညာလမ်းကြောင်းများမှာ- အပြာရောင် LED 1 ခု + မီးစုန်းအမျိုးအစား၊ 2RGB LED အမျိုးအစား; 3 ခရမ်းလွန် LED + မီးစုန်းအမျိုးအစား
1. အပြာရောင် LED ချစ်ပ် + အစိမ်းဝါရောင် မီးစုန်းအမျိုးအစားတွင် ရောင်စုံမီးစုန်း ဆင်းသက်လာခြင်း၊
အဝါ-စိမ်းရောင် phosphor အလွှာသည် photoluminescence ထုတ်ပေးရန်အတွက် LED ချစ်ပ်၏ အပြာရောင်အလင်း၏ အစိတ်အပိုင်းကို စုပ်ယူပြီး LED ချစ်ပ်မှ အပြာရောင်အလင်း၏ အခြားအစိတ်အပိုင်းသည် phosphor အလွှာကို ထုတ်လွှတ်ပြီး phosphor မှ ထုတ်လွှတ်သော အဝါရောင် အစိမ်းရောင်အလင်းနှင့် ပေါင်းစပ်သွားပါသည်။ အာကာသအတွင်းရှိ အမျိုးမျိုးသောအချက်များ နှင့် အနီရောင်၊ အစိမ်းရောင်နှင့် အပြာရောင်အလင်းများသည် အဖြူရောင်အလင်းကို ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းရန်၊ ဤနည်းအားဖြင့်၊ ပြင်ပကွမ်တမ်ထိရောက်မှုတစ်ခု၏ အမြင့်ဆုံးသီအိုရီတန်ဖိုးသည် photoluminescence ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှု 75% ထက်မပိုပါ။ Chip ဖြာထွက်မှုနှုန်းသည် 70% ခန့်သာရောက်ရှိနိုင်သောကြောင့် သီအိုရီအရ အပြာရောင်အလင်းသည် အဖြူရောင်ဖြစ်သည်။ LED အလင်း၏စွမ်းဆောင်ရည်သည် 340 Lm/W ထက်မကျော်လွန်ဘဲ၊ CREE သည် ယခင်နှစ်များက 303Lm/W သို့ရောက်ရှိခဲ့ပြီး စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ မှန်ကန်ပါက ဂုဏ်ပြုထိုက်ပါသည်။
2၊ အနီရောင်၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင် RGBW-LED အမျိုးအစား အပါအဝင် အဓိကအရောင်သုံးမျိုး ပေါင်းစပ်ထားသော RGB LED အမျိုးအစား၊
R-LED (အနီရောင်) + G-LED (အစိမ်းရောင်) + B- LED (အပြာ) LED သုံးခုကို ပေါင်းစပ်ထားပြီး မူလအရောင်သုံးရောင်၏ အနီ၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင်တို့ကို အဖြူရောင်အလင်းအဖြစ် အာကာသအတွင်း တိုက်ရိုက်ရောစပ်ထားသည်။ ဤနည်းဖြင့် ထိရောက်မှု မြင့်မားသော အဖြူရောင်အလင်းများ ထုတ်လုပ်နိုင်ရန် ပထမဦးစွာ၊ အထူးသဖြင့် အစိမ်းရောင် LED များသည် အရောင်မျိုးစုံရှိသော အယ်လ်အီးဒီများ ဖြစ်ရပါမည်။ အပြာနှင့် အနီရောင် LED များ၏ ထိရောက်မှုမှာ အလွန်မြင့်မားပြီး အတွင်းပိုင်း ကွမ်တမ်ထိရောက်မှု 90% နှင့် 95% အသီးသီးရှိသော်လည်း အစိမ်းရောင် LED များ၏ အတွင်းပိုင်း ကွမ်တမ်ထိရောက်မှုမှာ နောက်ကျကျန်နေပါသည်။ ထိုကဲ့သို့သော GaN အခြေပြု LED အစိမ်းရောင်မီးသည် ထိရောက်မှုမရှိသည့်ဖြစ်စဉ်ကို "အစိမ်းရောင်အလင်းကွာဟမှု" ဟုခေါ်သည်။ အဓိကအကြောင်းအရင်းမှာ အစိမ်းရောင် LED သည် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် epitaxial ပစ္စည်းကို ရှာမတွေ့သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ရှိပြီးသား phosphorous-arsenic nitride စီးရီးပစ္စည်းများသည် အဝါရောင်-စိမ်းလန်းရောင်စဉ်တန်းအကွာအဝေးတွင် ထိရောက်မှုနည်းပြီး အနီရောင်အလင်း သို့မဟုတ် အပြာရောင်အလင်း epitaxial ပစ္စည်းကို အစိမ်းရောင် LED ပြုလုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုပါသည်။ နိမ့်ပါးသော လက်ရှိသိပ်သည်းဆအခြေအနေများတွင်၊ အစိမ်းရောင် LED များသည် မီးစုန်းအဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်း ဆုံးရှုံးမှုမရှိသောကြောင့် အပြာရောင် + phosphor အစိမ်းရောင်အလင်းများထက် ပိုမိုတောက်ပသော အလင်းရောင်ရရှိမှုရှိသည်။ တောက်ပသော စွမ်းဆောင်ရည်သည် 1 mA တွင် 291 Lm/W သို့ ရောက်ရှိကြောင်း အစီရင်ခံတင်ပြခဲ့သည်၊ သို့သော် Droop effect ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အစိမ်းရောင်အလင်း၏ အလင်းသက်ရောက်မှုသည် ကြီးမားသော လျှပ်စီးကြောင်းတွင် အလွန်လျော့ကျသွားပြီး လက်ရှိသိပ်သည်းဆ တိုးလာသောအခါ၊ အလင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားသည်။ လက်ရှိ 350 mA တွင် တောက်ပသော စွမ်းဆောင်ရည်မှာ 108 Lm/W ဖြစ်ပြီး 1 A ၏ အခြေအနေအောက်တွင်၊ တောက်ပမှု စွမ်းဆောင်ရည်သည် 66 Lm/W သို့ ကျဆင်းသွားသည်။
Group III ဖော့စဖိုက်အတွက်၊ အစိမ်းရောင်တီးဝိုင်းကို အလင်းထုတ်လွှတ်ခြင်းသည် ပစ္စည်းစနစ်အတွက် အခြေခံအတားအဆီးတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။ AlInGaP ၏ဖွဲ့စည်းမှုကိုပြောင်းလဲခြင်းက အနီရောင်၊ လိမ္မော်ရောင် သို့မဟုတ် အဝါရောင်အစား အစိမ်းရောင်တောက်ပစေသည်—ပစ္စည်းစနစ်၏စွမ်းအင်ကွာဟချက်အတော်လေးနည်းပါးခြင်းကြောင့် သယ်ဆောင်သူကန့်သတ်မှုမလုံလောက်ခြင်းကြောင့်၊ ထိရောက်သော ဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြင့်ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ခြင်းကို ဖယ်ရှားပေးသည်။
ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနှင့်၊ အုပ်စု III နိုက်ထရိတ်များသည် ရရှိရန် ပို၍ခက်ခဲသော်လည်း အခက်အခဲမှာ ကျော်လွှား၍မရနိုင်ပါ။ ဤစနစ်ဖြင့်၊ အစိမ်းရောင်ကြိုးသို့ အလင်းဆက်သွင်းခြင်းကြောင့် ထိရောက်မှုကို လျော့ကျစေသည့် အချက်နှစ်ချက်မှာ- ပြင်ပကွမ်တမ်ထိရောက်မှုနှင့် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည် ကျဆင်းခြင်း တို့ဖြစ်သည်။ ပြင်ပ ကွမ်တမ် ထိရောက်မှု ကျဆင်းခြင်းသည် အစိမ်းရောင် LED တွင် GaN ၏ ရှေ့သို့ ဗို့အား မြင့်မားစွာ ပါရှိသောကြောင့် ပါဝါကူးပြောင်းမှုနှုန်းကို ကျဆင်းစေပါသည်။ ဒုတိယအားနည်းချက်မှာ ဆေးထိုးလက်ရှိသိပ်သည်းဆတိုးလာသည်နှင့်အမျှ အစိမ်းရောင် LED သည် ကျဆင်းသွားကာ droop effect ကြောင့် ပိတ်မိနေခြင်းဖြစ်သည်။ Droop effect သည် အပြာရောင် LEDs များတွင်လည်း တွေ့ရသော်လည်း ၎င်းသည် အစိမ်းရောင် LEDs များတွင် ပို၍ပင် အရေးကြီးသောကြောင့် လည်ပတ်စီးဆင်းမှု နည်းပါးစေသည်။ သို့သော်၊ Auger ဒြပ်ပေါင်းသာမက နေရာလွဲမှားခြင်း၊ သယ်ဆောင်သူလျှံတက်လာခြင်း သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်ယိုစိမ့်ခြင်းတို့ကို ဖြစ်စေသော အကြောင်းရင်းများစွာ ရှိပါသည်။ နောက်တစ်ခုအား မြင့်မားသောဗို့အားအတွင်းပိုင်းလျှပ်စစ်စက်ကွင်းဖြင့် မြှင့်တင်ထားသည်။
ထို့ကြောင့်၊ အစိမ်းရောင် LEDs များ၏တောက်ပသောထိရောက်မှုကိုတိုးတက်စေရန်နည်းလမ်း- တစ်ဖက်တွင်၊ ရှိပြီးသား epitaxial ပစ္စည်းအခြေအနေများအောက်တွင်အလင်း၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုမြှင့်တင်ရန် Droop အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုမည်သို့လျှော့ချမည်နည်း။ ဒုတိယ ရှုထောင့်၊ အပြာရောင် LED ၏ ဓါတ်ရောင်ခြည် ကူးပြောင်းမှု နှင့် အစိမ်းရောင် မီးစုန်း တို့သည် အစိမ်းရောင် အလင်းကို ထုတ်လွှတ်သည်၊ အဆိုပါ နည်းလမ်းသည် မြင့်မားသော အစိမ်းရောင် အလင်းရောင် ကို ရရှိနိုင်ပြီး သီအိုရီ အရ အလိုမရှိ အစိမ်းရောင် အလင်း ၏ လက်ရှိ အဖြူရောင် အလင်း သက်ရောက်မှု ထက် ပိုမို မြင့်မား စွာ ရရှိ နိုင်သည် ။ ရောင်စဉ်တန်းများ ကျယ်ပြန့်လာခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အရောင်သန့်စင်မှု လျော့နည်းသွားကာ ပြသရန် အဆင်မပြေသော်လည်း သာမန်အလင်းရောင်အတွက် ပြဿနာမရှိပါ။ ဤနည်းလမ်းမှရရှိသော အစိမ်းရောင်အလင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် 340 Lm/W ထက်ပို၍ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော်လည်း အဖြူရောင်အလင်းကို ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် 340 Lm/W ထက် မကျော်လွန်ပါ။ တတိယ၊ ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် epitaxial ပစ္စည်းကို ဆက်လက်သုတေသနပြုကာ ဆက်လက်ရှာဖွေပါ၊ ဤနည်းအားဖြင့်သာလျှင် အစိမ်းရောင်အလင်း 340 Lm/w ထက်ပိုမိုရရှိခြင်းဖြင့် အနီရောင်၊ အစိမ်းရောင်နှင့် အပြာရောင် LED သုံးခုတို့၏ အဓိကအရောင် LED များပေါင်းစပ်ထားသော အဖြူရောင်အလင်းသည် ဖြစ်နိုင်သည် အပြာရောင် ချစ်ပ်အမျိုးအစား အဖြူရောင် LED 340 Lm/W ၏ အလင်းထိရောက်မှု ကန့်သတ်ချက်ထက် မြင့်မားသည်။
3.UV LED ချစ်ပ် + အဓိကအရောင်သုံး မီးစုန်းအလင်း
အထက်ပါအဖြူရောင် LED နှစ်လုံး၏ အဓိက ချို့ယွင်းချက်မှာ အလင်းရောင်နှင့် chromaticity ၏ မညီမညာသော spatial distribution ဖြစ်သည်။ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်သည် လူ့မျက်စိဖြင့် မမြင်နိုင်ပါ။ ထို့ကြောင့်၊ ချစ်ပ်မှ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ၎င်းကို encapsulating အလွှာ၏ မူလအရောင်သုံးရောင် ဖော့စဖရပ်များက စုပ်ယူကာ phosphor ၏ photoluminescence ကို အဖြူရောင်အလင်းအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားပြီး၊ ထို့နောက် အာကာသထဲသို့ ထုတ်လွှတ်လိုက်ပါသည်။ ၎င်းသည် ရိုးရာ မီးချောင်းများကဲ့သို့ ၎င်း၏ အကြီးမားဆုံး အားသာချက်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းတွင် spatial color မညီညာမှု မရှိပါ။ သို့ရာတွင်၊ ခရမ်းလွန်ချစ်ပ်အမျိုးအစားအဖြူ LED ၏သီအိုရီအလင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် အပြာရောင်ချစ်ပ်အမျိုးအစားအဖြူရောင်အလင်း၏သီအိုရီတန်ဖိုးထက်မပိုနိုင်သည့်အပြင် ၎င်းသည် RGB အမျိုးအစားအဖြူရောင်အလင်း၏သီအိုရီတန်ဖိုးထက်ပိုမိုနည်းပါးသည်။ သို့ရာတွင်၊ ၎င်းသည် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်လှုံ့ဆော်မှုအတွက် သင့်လျော်သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် trichromatic phosphors များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမှသာလျှင် ၎င်းသည် လက်ရှိအဖြူရောင် LED နှစ်လုံးထက် ပိုမိုထိရောက်သော ခရမ်းလွန်အလင်းအမျိုးအစား အဖြူရောင် LEDs များကို ရရှိနိုင်သည်။ အပြာရောင်အလင်းခရမ်းလွန်အယ်လ်အီးဒီများနှင့် နီးကပ်လေလေ၊ ဖြစ်နိုင်ခြေမှာ အလယ်အလတ်လှိုင်းနှင့် လှိုင်းတိုခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် အဖြူအယ်လ်အီးဒီများ ကြီးမားလေလေ၊ ဖြစ်နိုင်ခြေပိုများလေဖြစ်သည်။