प्रकाशासाठी व्हाईट लाइट एलईडीच्या मुख्य तांत्रिक मार्गांचे विश्लेषण

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

एलईडी चिप

1. निळा प्रकाश – एलईडी चिप + पिवळा-हिरवा फॉस्फर प्रकार ज्यामध्ये मल्टी-कलर फॉस्फर डेरिव्हेटिव्ह्ज आणि इतर प्रकारांचा समावेश आहे.

पिवळा-हिरवा फॉस्फर लेयर फोटोल्युमिनेसन्स तयार करण्यासाठी LED चिपमधून निळ्या प्रकाशाचा काही भाग शोषून घेतो.LED चिपमधून निळ्या प्रकाशाचा दुसरा भाग फॉस्फर लेयरद्वारे प्रसारित केला जातो आणि अंतराळातील विविध बिंदूंवर फॉस्फरद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या पिवळ्या-हिरव्या प्रकाशात विलीन होतो.लाल, हिरवे आणि निळे दिवे मिसळून पांढरा प्रकाश तयार केला जातो;या पद्धतीमध्ये, फॉस्फर फोटोलुमिनेसेन्स रूपांतरण कार्यक्षमतेचे सर्वोच्च सैद्धांतिक मूल्य, बाह्य क्वांटम कार्यक्षमतेपैकी एक, 75% पेक्षा जास्त होणार नाही;आणि चिपमधून जास्तीत जास्त प्रकाश काढण्याचा दर केवळ 70% पर्यंत पोहोचू शकतो.त्यामुळे, सैद्धांतिकदृष्ट्या, निळा-प्रकारचा पांढरा प्रकाश कमाल एलईडी ल्युमिनस कार्यक्षमता 340 Lm/W पेक्षा जास्त नसेल.गेल्या काही वर्षांत, CREE 303Lm/W वर पोहोचला आहे.चाचणीचे निकाल अचूक असल्यास, ते साजरा करण्यासारखे आहे.

 

2. लाल, हिरवा आणि निळा तीन प्राथमिक रंग संयोजनRGB LED प्रकारसमाविष्ट कराRGBW- LED प्रकार, इ.

आर-एलईडी (लाल) + जी-एलईडी (हिरवा) + बी-एलईडी (निळा) तीन प्रकाश-उत्सर्जक डायोड एकत्र केले जातात आणि उत्सर्जित लाल, हिरवा आणि निळा प्रकाशाचे तीन प्राथमिक रंग थेट जागेत मिसळून पांढरा रंग तयार करतात. प्रकाशअशा प्रकारे उच्च-कार्यक्षमता पांढरा प्रकाश निर्माण करण्यासाठी, सर्व प्रथम, विविध रंगांचे LEDs, विशेषतः हिरव्या LEDs, कार्यक्षम प्रकाश स्रोत असणे आवश्यक आहे."आयसोएनर्जी व्हाईट लाइट" पैकी 69% हिरव्या प्रकाशाचा वाटा आहे या वस्तुस्थितीवरून हे दिसून येते.सध्या, निळ्या आणि लाल LEDs ची चमकदार कार्यक्षमता खूप जास्त आहे, अंतर्गत क्वांटम कार्यक्षमता अनुक्रमे 90% आणि 95% पेक्षा जास्त आहे, परंतु हिरव्या LEDs ची अंतर्गत क्वांटम कार्यक्षमता खूप मागे आहे.GaN-आधारित LEDs च्या कमी हिरवा प्रकाश कार्यक्षमतेच्या या घटनेला "ग्रीन लाइट गॅप" म्हणतात.मुख्य कारण असे आहे की हिरव्या एलईडीला अद्याप त्यांचे स्वतःचे एपिटॅक्सियल साहित्य सापडलेले नाही.विद्यमान फॉस्फरस आर्सेनिक नायट्राइड मालिका सामग्रीची पिवळ्या-हिरव्या स्पेक्ट्रम श्रेणीमध्ये अत्यंत कमी कार्यक्षमता आहे.तथापि, हिरवे LED बनवण्यासाठी लाल किंवा निळ्या रंगाच्या एपिटॅक्सियल मटेरियलचा वापर केल्यास सध्याच्या घनतेच्या परिस्थितीत कमी होईल, कारण फॉस्फरचे रूपांतरण नुकसान होत नाही, हिरव्या एलईडीमध्ये निळ्या + फॉस्फर हिरव्या प्रकाशापेक्षा जास्त चमकदार कार्यक्षमता असते.असे नोंदवले जाते की त्याची चमकदार कार्यक्षमता 1mA सद्यस्थितीत 291Lm/W पर्यंत पोहोचते.तथापि, ड्रूप इफेक्टमुळे हिरव्या प्रकाशाची चमकदार कार्यक्षमता मोठ्या प्रवाहांवर लक्षणीयरीत्या कमी होते.जेव्हा वर्तमान घनता वाढते, तेव्हा चमकदार कार्यक्षमता त्वरीत कमी होते.350mA वर्तमान वर, प्रकाशमय कार्यक्षमता 108Lm/W आहे.1A परिस्थितीत, चमकदार कार्यक्षमता कमी होते.ते 66Lm/W.

गट III फॉस्फाइड्ससाठी, हिरव्या बँडमध्ये प्रकाश उत्सर्जित करणे भौतिक प्रणालींसाठी एक मूलभूत अडथळा बनला आहे.AlInGaP ची रचना बदलणे जेणेकरुन ते लाल, नारिंगी किंवा पिवळ्या ऐवजी हिरवे उत्सर्जित करते, परिणामी सामग्री प्रणालीच्या तुलनेने कमी उर्जा अंतरामुळे अपुरा वाहक बंदिस्त होतो, ज्यामुळे कार्यक्षम रेडिएटिव्ह पुनर्संयोजन थांबते.

याउलट, III-nitrides साठी उच्च कार्यक्षमता प्राप्त करणे अधिक कठीण आहे, परंतु अडचणी अजिंक्य नाहीत.या प्रणालीचा वापर करून, हिरवा दिवा बँडपर्यंत प्रकाश वाढवणे, कार्यक्षमतेत घट होण्यास कारणीभूत असणारे दोन घटक आहेत: बाह्य क्वांटम कार्यक्षमता आणि विद्युत कार्यक्षमता कमी होणे.बाह्य क्वांटम कार्यक्षमतेत घट या वस्तुस्थितीतून येते की जरी हिरवा बँड अंतर कमी असला तरी, ग्रीन LEDs GaN च्या उच्च फॉरवर्ड व्होल्टेजचा वापर करतात, ज्यामुळे पॉवर रूपांतरण दर कमी होतो.दुसरा तोटा असा आहे की हिरवा एलईडी कमी होतो कारण इंजेक्शन वर्तमान घनता वाढते आणि ड्रोप इफेक्टमुळे अडकते.ड्रूप इफेक्ट निळ्या LEDs मध्ये देखील होतो, परंतु त्याचा प्रभाव हिरव्या LEDs मध्ये जास्त असतो, परिणामी पारंपारिक ऑपरेटिंग वर्तमान कार्यक्षमता कमी होते.तथापि, ड्रूप इफेक्टच्या कारणांबद्दल अनेक अनुमान आहेत, फक्त ऑगर रीकॉम्बिनेशनच नाही - त्यात विस्थापन, वाहक ओव्हरफ्लो किंवा इलेक्ट्रॉन लीकेज यांचा समावेश आहे.नंतरचे उच्च-व्होल्टेज अंतर्गत विद्युत क्षेत्राद्वारे वर्धित केले जाते.

म्हणून, हिरव्या LEDs ची प्रकाश कार्यक्षमता सुधारण्याचा मार्ग: एकीकडे, प्रकाश कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी विद्यमान एपिटेक्सियल सामग्रीच्या परिस्थितीत ड्रूप प्रभाव कसा कमी करायचा याचा अभ्यास करा;दुसरीकडे, हिरवा प्रकाश उत्सर्जित करण्यासाठी निळ्या एलईडी आणि हिरव्या फॉस्फरचे फोटोल्युमिनेसन्स रूपांतरण वापरा.ही पद्धत उच्च-कार्यक्षमता हिरवा प्रकाश मिळवू शकते, जे सैद्धांतिकदृष्ट्या सध्याच्या पांढऱ्या प्रकाशापेक्षा जास्त प्रकाश कार्यक्षमता प्राप्त करू शकते.हा उत्स्फूर्त हिरवा प्रकाश आहे आणि त्याच्या वर्णक्रमीय विस्तारामुळे रंग शुद्धता कमी होणे प्रदर्शनासाठी प्रतिकूल आहे, परंतु ते सामान्य लोकांसाठी योग्य नाही.प्रकाशासाठी कोणतीही अडचण नाही.या पद्धतीद्वारे प्राप्त हिरव्या प्रकाशाची प्रभावीता 340 Lm/W पेक्षा जास्त असण्याची शक्यता आहे, परंतु तरीही पांढऱ्या प्रकाशासह एकत्रित केल्यावर ती 340 Lm/W पेक्षा जास्त होणार नाही.तिसरे म्हणजे, संशोधन सुरू ठेवा आणि तुमची स्वतःची एपिटॅक्सियल सामग्री शोधा.केवळ अशा प्रकारे, आशेचा किरण दिसतो.340 Lm/w पेक्षा जास्त असलेला हिरवा प्रकाश प्राप्त करून, लाल, हिरवा आणि निळा या तीन प्राथमिक रंगांच्या LEDs द्वारे एकत्रित केलेला पांढरा प्रकाश निळ्या चिप-प्रकारच्या पांढऱ्या प्रकाश LEDs च्या 340 Lm/w च्या चमकदार कार्यक्षमता मर्यादेपेक्षा जास्त असू शकतो. .प.

 

3. अल्ट्राव्हायोलेट एलईडीचिप + तीन प्राथमिक रंगाचे फॉस्फर प्रकाश उत्सर्जित करतात.

वरील दोन प्रकारच्या पांढऱ्या LEDs मधील मुख्य अंतर्निहित दोष म्हणजे चमक आणि रंगसंगतीचे असमान अवकाशीय वितरण.अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश मानवी डोळ्याद्वारे समजू शकत नाही.म्हणून, अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश चिपमधून बाहेर पडल्यानंतर, तो पॅकेजिंग लेयरमधील तीन प्राथमिक रंगाच्या फॉस्फरद्वारे शोषला जातो आणि फॉस्फरच्या फोटोल्युमिनेसेन्सद्वारे पांढऱ्या प्रकाशात रूपांतरित होतो आणि नंतर अवकाशात उत्सर्जित होतो.हा त्याचा सर्वात मोठा फायदा आहे, पारंपारिक फ्लोरोसेंट दिव्यांप्रमाणेच, त्यात स्थानिक रंग असमानता नाही.तथापि, अल्ट्राव्हायोलेट चिप व्हाईट लाइट LED ची सैद्धांतिक प्रकाश कार्यक्षमता ब्लू चिप व्हाईट लाइटच्या सैद्धांतिक मूल्यापेक्षा जास्त असू शकत नाही, RGB व्हाईट लाइटचे सैद्धांतिक मूल्य सोडून द्या.तथापि, केवळ अल्ट्राव्हायोलेट उत्तेजनासाठी योग्य उच्च-कार्यक्षमतेच्या तीन-प्राथमिक रंगाच्या फॉस्फरच्या विकासाद्वारे आपण या टप्प्यावर वरील दोन पांढऱ्या LEDs च्या जवळ किंवा त्याहून अधिक कार्यक्षम अल्ट्राव्हायोलेट पांढरे एलईडी मिळवू शकतो.निळ्या अल्ट्राव्हायोलेट LEDs जितक्या जवळ असतील तितकी त्यांची शक्यता जास्त आहे.ते जितके मोठे असेल तितके मध्यम-वेव्ह आणि शॉर्ट-वेव्ह यूव्ही प्रकारचे पांढरे एलईडी शक्य नाहीत.


पोस्ट वेळ: मार्च-19-2024