සුදු LED වර්ග: ආලෝකකරණය සඳහා සුදු LED වල ප්‍රධාන තාක්ෂණික මාර්ග වන්නේ: ① නිල් LED + පොස්පර් වර්ගය; ②RGB LED වර්ගය; ③ පාරජම්බුල LED + පොස්පර් වර්ගය.

1. නිල් ආලෝකය - LED චිප + කහ-කොළ පොස්පර් වර්ගය, බහු-වර්ණ පොස්පර් ව්‍යුත්පන්න සහ අනෙකුත් වර්ග ඇතුළුව.

කහ-කොළ පැහැති පොස්පර ස්ථරය LED ​​චිපයෙන් නිල් ආලෝකයේ කොටසක් අවශෝෂණය කර ප්‍රකාශ දීප්තිය නිපදවයි. LED චිපයෙන් ලැබෙන නිල් ආලෝකයේ අනෙක් කොටස පොස්පර ස්ථරය හරහා සම්ප්‍රේෂණය වන අතර අවකාශයේ විවිධ ස්ථානවල පොස්පරය මගින් විමෝචනය කරන කහ-කොළ ආලෝකය සමඟ ඒකාබද්ධ වේ. රතු, කොළ සහ නිල් ආලෝකයන් මිශ්‍ර කර සුදු ආලෝකය සාදයි; මෙම ක්‍රමයේදී, බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයන්ගෙන් එකක් වන පොස්පර ෆොටෝලිමිනසෙන්ස් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයේ ඉහළම න්‍යායාත්මක අගය 75% නොඉක්මවනු ඇත; සහ චිපයෙන් උපරිම ආලෝක නිස්සාරණ අනුපාතය 70% ක් පමණ ළඟා විය හැකිය. එබැවින්, න්‍යායාත්මකව, නිල් වර්ගයේ සුදු ආලෝකය උපරිම LED දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 340 Lm/W නොඉක්මවනු ඇත. පසුගිය වසර කිහිපය තුළ, CREE 303Lm/W කරා ළඟා විය. පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල නිවැරදි නම්, එය සැමරීම වටී.

2. රතු, කොළ සහ නිල් යන ප්‍රාථමික වර්ණ තුනේ සංයෝජනයRGB LED වර්ගඇතුළත් කරන්නRGBW- LED වර්ග, ආදිය.

R-LED (රතු) + G-LED (කොළ) + B-LED (නිල්) ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ තුනක් එකට එකතු කර, විමෝචනය වන රතු, කොළ සහ නිල් ආලෝකයේ ප්‍රාථමික වර්ණ තුන අභ්‍යවකාශයේ සෘජුවම මිශ්‍ර කර සුදු ආලෝකය සාදයි. මේ ආකාරයෙන් ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් යුත් සුදු ආලෝකය නිපදවීම සඳහා, පළමුවෙන්ම, විවිධ වර්ණවලින් යුත් LED, විශේෂයෙන් කොළ පැහැති LED, කාර්යක්ෂම ආලෝක ප්‍රභවයන් විය යුතුය. හරිත ආලෝකය "සම බලශක්ති සුදු ආලෝකයෙන්" 69% ක් පමණ වන බව මෙයින් දැකගත හැකිය. වර්තමානයේ, නිල් සහ රතු LED වල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව ඉතා ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, අභ්‍යන්තර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව පිළිවෙලින් 90% සහ 95% ඉක්මවයි, නමුත් හරිත LED වල අභ්‍යන්තර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව බොහෝ පසුපසින් පවතී. GaN මත පදනම් වූ LED වල අඩු හරිත ආලෝක කාර්යක්ෂමතාවයේ මෙම සංසිද්ධිය "හරිත ආලෝක පරතරය" ලෙස හැඳින්වේ. ප්‍රධාන හේතුව වන්නේ හරිත LED තවමත් තමන්ගේම එපිටැක්සියල් ද්‍රව්‍ය සොයාගෙන නොමැති වීමයි. පවතින පොස්පරස් ආසනික් නයිට්‍රයිඩ් ශ්‍රේණියේ ද්‍රව්‍ය කහ-කොළ වර්ණාවලි පරාසය තුළ ඉතා අඩු කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. කෙසේ වෙතත්, කොළ පැහැති LED සෑදීම සඳහා රතු හෝ නිල් එපිටැක්සියල් ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීම අඩු ධාරා ඝනත්ව තත්ත්වයන් යටතේ, පොස්පර පරිවර්තන අලාභයක් නොමැති නිසා, කොළ පැහැති LED නිල් + පොස්පර කොළ ආලෝකයට වඩා ඉහළ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත. 1mA ධාරා තත්ත්වය යටතේ එහි දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 291Lm/W දක්වා ළඟා වන බව වාර්තා වේ. කෙසේ වෙතත්, ඩ්‍රෝප් ආචරණය නිසා ඇතිවන හරිත ආලෝකයේ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව විශාල ධාරා වලදී සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටේ. ධාරා ඝනත්වය වැඩි වන විට, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව ඉක්මනින් පහත වැටේ. 350mA ධාරාවේදී, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 108Lm/W වේ. 1A තත්වයන් යටතේ, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 66Lm/W දක්වා අඩු වේ.

III කාණ්ඩයේ පොස්ෆයිඩ සඳහා, හරිත පටියට ආලෝකය විමෝචනය කිරීම ද්‍රව්‍ය පද්ධති සඳහා මූලික බාධාවක් වී ඇත. රතු, තැඹිලි හෝ කහ වෙනුවට කොළ පැහැය විමෝචනය වන පරිදි AlInGaP සංයුතිය වෙනස් කිරීම ද්‍රව්‍ය පද්ධතියේ සාපේක්ෂව අඩු ශක්ති පරතරය හේතුවෙන් ප්‍රමාණවත් වාහක සීමා කිරීමක් ඇති කරයි, එය කාර්යක්ෂම විකිරණශීලී නැවත එකතු කිරීම වළක්වයි.

ඊට වෙනස්ව, III-නයිට්‍රයිඩ සඳහා ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම වඩා දුෂ්කර ය, නමුත් දුෂ්කරතා ජයගත නොහැකි නොවේ. මෙම පද්ධතිය භාවිතා කරමින්, හරිත ආලෝක කලාපයට ආලෝකය දිගු කිරීමෙන්, කාර්යක්ෂමතාව අඩුවීමට හේතු වන සාධක දෙකක් නම්: බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීම සහ විද්‍යුත් කාර්යක්ෂමතාව. බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීම සිදුවන්නේ හරිත කලාප පරතරය අඩු වුවද, හරිත LED GaN හි ඉහළ ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය භාවිතා කරන අතර එමඟින් බල පරිවර්තන අනුපාතය අඩු වේ. දෙවන අවාසිය නම්, එන්නත් ධාරා ඝනත්වය වැඩි වන විට හරිත LED අඩු වන අතර එය ඩ්‍රෝප් ආචරණයෙන් සිරවී ඇත. ඩ්‍රෝප් ආචරණය නිල් LED වල ද සිදු වේ, නමුත් එහි බලපෑම හරිත LED වල වැඩි වන අතර එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සාම්ප්‍රදායික මෙහෙයුම් ධාරා කාර්යක්ෂමතාව අඩු වේ. කෙසේ වෙතත්, ඩ්‍රෝප් ආචරණයට හේතු පිළිබඳව බොහෝ සමපේක්ෂන තිබේ, ඔගර් නැවත එකතු කිරීම පමණක් නොව - ඒවාට විස්ථාපනය, වාහක පිටාර ගැලීම හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන කාන්දු වීම ඇතුළත් වේ. දෙවැන්න අධි වෝල්ටීයතා අභ්‍යන්තර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයකින් වැඩි දියුණු කර ඇත.

එබැවින්, හරිත LED වල ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමේ ක්‍රමය: එක් අතකින්, ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පවතින එපිටැක්සියල් ද්‍රව්‍යවල තත්වයන් යටතේ ඩ්‍රූප් ආචරණය අඩු කරන්නේ කෙසේදැයි අධ්‍යයනය කරන්න; අනෙක් අතට, හරිත ආලෝකය විමෝචනය කිරීම සඳහා නිල් LED සහ කොළ පොස්පර වල ප්‍රකාශ දීප්ති පරිවර්තනය භාවිතා කරන්න. මෙම ක්‍රමයට ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් යුත් හරිත ආලෝකය ලබා ගත හැකි අතර, න්‍යායාත්මකව වත්මන් සුදු ආලෝකයට වඩා ඉහළ ආලෝක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැකිය. එය ස්වයංසිද්ධ නොවන හරිත ආලෝකයක් වන අතර, එහි වර්ණාවලි පුළුල් වීම නිසා ඇතිවන වර්ණ සංශුද්ධතාවය අඩුවීම සංදර්ශක සඳහා අහිතකර වන නමුත් එය සාමාන්‍ය ජනතාවට සුදුසු නොවේ. ආලෝකකරණය සඳහා කිසිදු ගැටළුවක් නොමැත. මෙම ක්‍රමය මගින් ලබා ගන්නා හරිත ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව 340 Lm/W ට වඩා වැඩි වීමේ හැකියාව ඇත, නමුත් සුදු ආලෝකය සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් පසුව එය තවමත් 340 Lm/W නොඉක්මවනු ඇත. තෙවනුව, පර්යේෂණ දිගටම කරගෙන ගොස් ඔබේම එපිටැක්සියල් ද්‍රව්‍ය සොයා ගන්න. මේ ආකාරයෙන් පමණක්, බලාපොරොත්තුවේ දීප්තියක් ඇත. 340 Lm/w ට වැඩි කොළ ආලෝකයක් ලබා ගැනීමෙන්, රතු, කොළ සහ නිල් යන ප්‍රාථමික වර්ණ LED තුනෙන් ඒකාබද්ධ වූ සුදු ආලෝකය, නිල් චිප් වර්ගයේ සුදු ආලෝක LED වල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතා සීමාව වන 340 Lm/w ට වඩා වැඩි විය හැක. W.

3. පාරජම්බුල LEDචිපය + ප්‍රාථමික වර්ණ පොස්පර තුනක් ආලෝකය විමෝචනය කරයි.

ඉහත සුදු LED වර්ග දෙකෙහි ප්‍රධාන ආවේණික දෝෂය වන්නේ දීප්තිය සහ වර්ණකතාවයේ අසමාන අවකාශීය ව්‍යාප්තියයි. පාරජම්බුල කිරණ මිනිස් ඇසට නොපෙනේ. එබැවින්, පාරජම්බුල කිරණ චිපයෙන් පිටවීමෙන් පසු, එය ඇසුරුම් ස්ථරයේ ඇති ප්‍රාථමික වර්ණ පොස්පර තුන මගින් අවශෝෂණය කර, පොස්පර වල ප්‍රකාශ දීප්තිය මගින් සුදු ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කර, පසුව අභ්‍යවකාශයට විමෝචනය වේ. මෙය එහි විශාලතම වාසියයි, සාම්ප්‍රදායික ප්‍රතිදීප්ත ලාම්පු මෙන්, එයට අවකාශීය වර්ණ අසමානතාවයක් නොමැත. කෙසේ වෙතත්, පාරජම්බුල චිප් සුදු ආලෝක LED වල න්‍යායාත්මක ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව නිල් චිප් සුදු ආලෝකයේ න්‍යායාත්මක අගයට වඩා වැඩි විය නොහැක, RGB සුදු ආලෝකයේ න්‍යායාත්මක අගය ගැන සඳහන් නොකර. කෙසේ වෙතත්, පාරජම්බුල උද්දීපනය සඳහා සුදුසු ඉහළ කාර්යක්ෂමතා ත්‍රි-ප්‍රාථමික වර්ණ පොස්පර සංවර්ධනය කිරීමෙන් පමණක් අපට මෙම අදියරේදී ඉහත සුදු LED දෙකට ආසන්න හෝ ඊටත් වඩා කාර්යක්ෂම පාරජම්බුල සුදු LED ලබා ගත හැකිය. නිල් පාරජම්බුල LED වලට සමීප වන තරමට ඒවා බොහෝ දුරට ඉඩ තිබේ. එය විශාල වන තරමට, මධ්‍යම තරංග සහ කෙටි තරංග UV වර්ගයේ සුදු LED ලබා ගත නොහැක.