सेतो एलईडी प्रकाशको लागि मुख्य प्राविधिक मार्गहरूको विश्लेषण

प्रकाशको लागि सेतो एलईडीहरूको लागि मुख्य प्राविधिक मार्गहरूको विश्लेषण

सेतो एलईडी प्रकारहरू: प्रकाशको लागि सेतो एलईडीहरूको लागि मुख्य प्राविधिक मार्गहरू हुन्: 1 निलो एलईडी + फस्फर प्रकार; 2RGB एलईडी प्रकार; 3 पराबैंगनी एलईडी + फास्फर प्रकार

1. नीलो-LED चिप + पहेंलो-हरियो फस्फर प्रकारले बहु-रङ फस्फर व्युत्पन्न समावेश गर्दछ

पहेंलो-हरियो फस्फर तहले फोटोलुमिनेसन्स उत्पन्न गर्न LED चिपको नीलो बत्तीको एक भागलाई अवशोषित गर्छ, र LED चिपबाट निलो प्रकाशको अर्को भागले फस्फर तहलाई प्रसारण गर्छ र फस्फरद्वारा उत्सर्जित पहेंलो-हरियो प्रकाशसँग मिल्छ। अन्तरिक्षमा विभिन्न बिन्दुहरू, र रातो, हरियो र नीलो प्रकाश मिश्रण सेतो प्रकाश बनाउन; यस तरिकाले, बाह्य क्वान्टम दक्षता मध्ये एक को photoluminescence रूपान्तरण दक्षता को उच्चतम सैद्धांतिक मूल्य 75% भन्दा बढी हुनेछैन; र चिप luminescence को निकासी दर लगभग 70% मात्र पुग्न सक्छ, त्यसैले सैद्धान्तिक रूपमा, नीलो प्रकाश सेतो छ। LED प्रकाश दक्षता 340 Lm/W भन्दा बढि हुने छैन, CREE अघिल्लो वर्षहरूमा 303Lm/W पुग्यो, र यदि परीक्षण परिणामहरू सही छन् भने यो मनाउन लायक छ।

2, रातो, हरियो र निलो तीन प्राथमिक रङ संयोजन RGB LED प्रकार सहित RGBW-LED प्रकार, आदि।

R-LED (रातो) + G-LED (हरियो) + B- LED (नीलो) तीनवटा LEDहरू जोडिएका छन्, र तीनवटा प्राथमिक रङहरूको रातो, हरियो र नीलो प्रकाशलाई अन्तरिक्षमा सीधै मिलाएर सेतो प्रकाश बनाइन्छ। यसरी उच्च दक्षताको सेतो प्रकाश उत्पादन गर्नको लागि, सबै भन्दा पहिले, विभिन्न रंगका एलईडीहरू, विशेष गरी हरियो एलईडीहरू, उच्च दक्षता प्रकाश स्रोतहरू हुनुपर्छ, जुन "ऊर्जा सेतो प्रकाश" बाट लगभग 69% देखिने छ। नीलो र रातो LEDs को प्रभावकारिता धेरै उच्च भएको छ, र आन्तरिक क्वान्टम दक्षता क्रमशः 90% र 95% भन्दा बढी छ, तर हरियो LEDs को आन्तरिक क्वान्टम दक्षता धेरै पछाडि छ। यस्तो GaN-आधारित LED हरियो बत्ती प्रभावकारी नहुने घटनालाई "हरियो बत्ती अन्तर" भनिन्छ। मुख्य कारण यो हो कि हरियो एलईडीले यसको आफ्नै एपिटेक्सियल सामग्री फेला पारेको छैन। पहेंलो-हरियो स्पेक्ट्रम दायरामा अवस्थित फस्फोरस-आर्सेनिक नाइट्राइड शृङ्खलाका सामग्रीहरूको दक्षता कम छ, र रातो बत्ती वा नीलो बत्ती एपिटेक्सियल सामग्री हरियो एलईडी बनाउन प्रयोग गरिन्छ। कम वर्तमान घनत्व अवस्थाहरूमा, हरियो एलईडीहरूमा नीलो + फस्फर हरियो बत्तीको तुलनामा उच्च चमकदार प्रभावकारिता हुन्छ किनभने कुनै फस्फर रूपान्तरण हानि हुँदैन। यो रिपोर्ट गरिएको छ कि चमकदार दक्षता 1 mA मा 291 Lm/W पुग्छ। यद्यपि, Droop प्रभावले गर्दा हरियो बत्तीको प्रकाश प्रभाव ठूलो प्रवाहमा धेरै कम हुन्छ, र जब वर्तमान घनत्व बढ्छ, प्रकाश प्रभाव हुन्छ। द्रुत रूपमा तल। 350 mA को वर्तमानमा, उज्यालो दक्षता 108 Lm/W हुन्छ, र 1 A को अवस्थामा, चमकदार दक्षता 66 Lm/W मा झर्छ।

समूह III फास्फाइडहरूका लागि, हरियो ब्यान्डमा प्रकाश उत्सर्जन गर्नु भौतिक प्रणालीको लागि आधारभूत बाधा बन्छ। AlInGaP को संरचना परिवर्तन गर्नाले यसलाई रातो, सुन्तला वा पहेंलोको सट्टा हरियो बनाउँछ - प्रभावकारी विकिरण पुन: संयोजन हटाउँदै, भौतिक प्रणालीको तुलनात्मक रूपमा कम ऊर्जा अन्तरको कारणले अपर्याप्त वाहक बन्दी बनाउँछ।

यसको विपरित, समूह III नाइट्राइडहरू प्राप्त गर्न धेरै गाह्रो छ, तर कठिनाई दुर्गम छैन। यस प्रणालीको साथ, हरियो ब्यान्डमा प्रकाशको विस्तारको कारणले दक्षता घटाउने दुई कारकहरू हुन्: बाह्य क्वान्टम दक्षता र विद्युतीय दक्षता ह्रास। हरियो एलईडीमा GaN को उच्च फर्वार्ड भोल्टेज रहेको तथ्यबाट बाहिरी क्वान्टम दक्षतामा भएको कमीले पावर रूपान्तरण दर घटाउँछ। दोस्रो हानि यो हो कि हरियो एलईडी कम हुन्छ जब इंजेक्शन वर्तमान घनत्व बढ्छ, जुन ड्रप प्रभाव द्वारा फँसिएको छ। ड्रूप प्रभाव नीलो एलईडीहरूमा पनि देखिन्छ, तर यो हरियो एलईडीहरूमा अझ महत्त्वपूर्ण छ, जसको परिणामस्वरूप कम अपरेटिङ करेन्टहरू छन्। यद्यपि, ड्रप प्रभावको कारणका लागि धेरै कारणहरू छन्, केवल Auger कम्पाउन्ड मात्र होइन, तर गलत स्थान, क्यारियर ओभरफ्लो वा इलेक्ट्रोन चुहावट पनि। पछिल्लो एक उच्च भोल्टेज आन्तरिक विद्युत क्षेत्र द्वारा बढाइएको छ।

तसर्थ, हरियो LEDs को चमकदार प्रभावकारिता सुधार गर्ने तरिका: एक तर्फ, प्रकाश दक्षता बृद्धि गर्न अवस्थित epitaxial सामग्री अवस्था अन्तर्गत Droop प्रभाव कसरी कम गर्ने; दोस्रो पक्ष, नीलो एलईडीको फोटोलुमिनेसेन्स रूपान्तरण प्लस हरियो फस्फरले हरियो प्रकाश उत्सर्जन गर्दछ, विधिले उच्च दक्षता हरियो बत्ती प्राप्त गर्न सक्छ, र सैद्धान्तिक रूपमा हालको सेतो प्रकाश प्रभाव भन्दा उच्च हासिल गर्न सक्छ, जुन गैर-स्वस्फूर्त हरियो प्रकाशसँग सम्बन्धित छ, र वर्णक्रमीय विस्तारको कारणले गर्दा रंग शुद्धता घट्छ, जुन प्रदर्शनको लागि प्रतिकूल छ, तर सामान्यका लागि प्रकाशमा कुनै समस्या छैन। यस विधिद्वारा प्राप्त हरियो बत्ती प्रभाव 340 Lm/W भन्दा बढीको सम्भावना छ, तर सेतो प्रकाश संयोजन गरेपछि यो अझै 340 Lm/W भन्दा बढि हुँदैन। तेस्रो, अनुसन्धान जारी राख्नुहोस् र यसको आफ्नै एपिटेक्सियल सामग्री फेला पार्नुहोस्, मात्र यस तरिकामा, त्यहाँ एक आशा छ कि 340 Lm/w भन्दा बढी हरियो प्रकाश प्राप्त गरेर, रातो, हरियो र नीलो तीन प्राथमिक रंग LEDs द्वारा संयुक्त सेतो प्रकाश हुन सक्छ। नीलो चिप प्रकार सेतो एलईडी 340 Lm/W को प्रकाश दक्षता सीमा भन्दा उच्च।

3.UV LED चिप + तीन प्राथमिक रंग फस्फर प्रकाश

माथिका दुई सेतो LEDs को मुख्य अन्तर्निहित दोष चमक र रंगीनता को असमान स्थानिय वितरण हो। पराबैंगनी प्रकाश मानव आँखाले देख्न सक्दैन। तसर्थ, चिपबाट पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित भएपछि, यसलाई इनक्याप्सुलेटिंग तहको तीनवटा प्राथमिक रंगका फस्फरहरूद्वारा अवशोषित गरिन्छ, र फस्फरको फोटोलुमिनेसेन्स सेतो प्रकाशमा परिणत हुन्छ, जुन त्यसपछि अन्तरिक्षमा उत्सर्जित हुन्छ। यो यसको सबैभन्दा ठूलो फाइदा हो, परम्परागत फ्लोरोसेन्ट बत्तीहरू जस्तै, यसमा स्थानिय रंग असमानता छैन। यद्यपि, पराबैंगनी चिप प्रकार सेतो एलईडीको सैद्धान्तिक प्रकाश प्रभाव नीलो चिप प्रकार सेतो प्रकाशको सैद्धान्तिक मूल्य भन्दा बढी हुन सक्दैन, र यो RGB प्रकार सेतो प्रकाशको सैद्धान्तिक मूल्य भन्दा कम हुने सम्भावना कम छ। यद्यपि, यो केवल अल्ट्राभायोलेट प्रकाश उत्तेजनाको लागि उपयुक्त उच्च-दक्षता ट्राइक्रोमेटिक फस्फरहरूको विकासको माध्यमबाट मात्र हो कि पराबैंगनी प्रकाश-प्रकार सेतो एलईडीहरू प्राप्त गर्न सम्भव छ जुन हालको दुई सेतो एलईडीहरू भन्दा नजिक वा अझ बढी कुशल छन्। नीलो प्रकाश पराबैंगनी LEDs को नजिक, सम्भावना मध्यम-तरंग र छोटो-तरंग अल्ट्राभायोलेट प्रकार सेतो LEDs जति ठूलो हुन्छ, असम्भव हुन्छ।