සුදු LED වර්ග: ආලෝකය සඳහා සුදු LED වල ප්රධාන තාක්ෂණික මාර්ග වනුයේ: ① නිල් LED + ෆොස්ෆර් වර්ගය;②RGB LED වර්ගය;③ පාරජම්බුල LED + ෆොස්ෆර් වර්ගය.

1. නිල් ආලෝකය - බහු-වර්ණ ෆොස්ෆර් ව්යුත්පන්න සහ අනෙකුත් වර්ග ඇතුළුව LED චිප් + කහ-කොළ ෆොස්ෆර් වර්ගය.

කහ-කොළ පොස්පර තට්ටුව LED චිපයෙන් නිල් ආලෝකයෙන් කොටසක් අවශෝෂණය කර ප්‍රභාදීප්තිය නිපදවයි.LED චිපයෙන් ලැබෙන නිල් ආලෝකයේ අනෙක් කොටස ෆොස්ෆර් ස්ථරය හරහා සම්ප්‍රේෂණය වන අතර අවකාශයේ විවිධ ස්ථානවල ෆොස්ෆර් මගින් නිකුත් කරන කහ-කොළ ආලෝකය සමඟ ඒකාබද්ධ වේ.රතු, කොළ සහ නිල් ආලෝකය සුදු ආලෝකය සෑදීමට මිශ්ර වේ;මෙම ක්‍රමයේදී, බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයෙන් එකක් වන ෆොස්ෆර් ෆොටෝලිමිනසන්ස් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයේ ඉහළම න්‍යායික අගය 75% නොඉක්මවනු ඇත;සහ චිපයෙන් උපරිම ආලෝකය නිස්සාරණය කිරීමේ අනුපාතය 70% ක් පමණ ළඟා විය හැකිය.එබැවින්, න්යායාත්මකව, නිල්-ආකාරයේ 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 ප්‍රාථමික වර්ණ තුනේ සංයෝජනයRGB LED වර්ගඇතුළත් වේRGBW- LED වර්ග, ආදිය.

R-LED (රතු) + G-LED (කොළ) + B-LED (නිල්) ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ තුනක් එකට එකතු කර ඇති අතර, විමෝචනය වන රතු, කොළ සහ නිල් ආලෝකයේ ප්‍රාථමික වර්ණ තුන අභ්‍යවකාශයේදී කෙලින්ම මිශ්‍ර වී සුදු පැහැයක් ගනී. ආලෝකය.මේ ආකාරයෙන් ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් යුත් සුදු ආලෝකය නිපදවීමට නම්, පළමුව, විවිධ වර්ණවලින් යුත් LED, විශේෂයෙන් හරිත LED, කාර්යක්ෂම ආලෝක ප්රභවයන් විය යුතුය.හරිත ආලෝකය "isoenergy white light" වලින් 69% ක් පමණ වන බැවින් මෙය දැක ගත හැකිය.වර්තමානයේ, නිල් සහ රතු LED වල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව ඉතා ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, අභ්යන්තර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාව පිළිවෙලින් 90% සහ 95% ඉක්මවා ඇත, 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 ඔවුන්ගේම epitaxial ද්රව්ය සොයාගෙන නොමැති වීමයි.දැනට පවතින පොස්පරස් ආසනික් නයිට්‍රයිඩ ශ්‍රේණියේ ද්‍රව්‍ය කහ-කොළ වර්ණාවලියේ ඉතා අඩු කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත.කෙසේ වෙතත්, හරිත LED සෑදීම සඳහා රතු හෝ නිල් epitaxial ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීම අඩු ධාරා ඝනත්ව තත්වයන් යටතේ, පොස්පර පරිවර්තන පාඩුවක් නොමැති නිසා, හරිත LED නිල් + ෆොස්ෆර් කොළ ආලෝකයට වඩා ඉහළ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත.1mA වත්මන් තත්ත්වය යටතේ එහි දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 291Lm/W දක්වා ළඟා වන බව වාර්තා වේ.කෙසේ වෙතත්, Droop ආචරණය නිසා ඇතිවන හරිත ආලෝකයේ දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව විශාල ධාරා වලදී සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටේ.වත්මන් ඝනත්වය වැඩි වන විට, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව ඉක්මනින් පහත වැටේ.350mA ධාරාවකදී, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව 108Lm/W වේ.1A කොන්දේසි යටතේ, දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතාව අඩු වේ.66Lm/W දක්වා.

III කාණ්ඩයේ ෆොස්ෆයිඩ් සඳහා, හරිත කලාපයට ආලෝකය විමෝචනය කිරීම ද්‍රව්‍ය පද්ධති සඳහා මූලික බාධාවක් වී ඇත.AlInGaP සංයුතිය වෙනස් කිරීම නිසා එය රතු, තැඹිලි හෝ කහ වලට වඩා කොළ විමෝචනය කිරීම, ද්රව්ය පද්ධතියේ සාපේක්ෂ අඩු ශක්ති පරතරය හේතුවෙන් ප්රමාණවත් වාහක සිරවීමක් ඇති කරයි, එය කාර්යක්ෂම විකිරණ ප්රතිසංයෝජනය වළක්වයි.

ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, III-නයිට්රයිඩ සඳහා ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම වඩාත් අපහසු වේ, නමුත් දුෂ්කරතා ජයගත නොහැකි නොවේ.මෙම පද්ධතිය භාවිතා කරමින්, හරිත ආලෝක කලාපයට ආලෝකය දිගු කිරීම, කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීමක් ඇති කරන සාධක දෙකක් නම්: බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීම සහ විද්යුත් කාර්යක්ෂමතාව.බාහිර ක්වොන්ටම් කාර්යක්ෂමතාවයේ අඩුවීම පැමිණෙන්නේ හරිත කලාප පරතරය අඩු වුවද, හරිත LEDs GaN හි ඉහළ ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය භාවිතා කරන අතර එමඟින් බල පරිවර්තන අනුපාතය අඩු වීමට හේතු වේ.දෙවන අවාසිය නම් ඉන්ජෙක්ෂන් ධාරා ඝනත්වය වැඩි වන විට හරිත LED අඩු වන අතර එය ඩ්‍රෝප් ආචරණයට හසු වේ.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 ආචරණයේ හේතු පිළිබඳව බොහෝ අනුමාන තිබේ, ඕගර් ප්‍රතිසංයෝජනය පමණක් නොව - ඒවාට විස්ථාපනය, වාහක පිටාර ගැලීම හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන කාන්දු වීම ඇතුළත් වේ.දෙවැන්න අධි වෝල්ටීයතා අභ්යන්තර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් මගින් වැඩි දියුණු කර ඇත.

එබැවින්, හරිත LED වල ආලෝකයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා මාර්ගය: එක් අතකින්, ආලෝකයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා පවතින epitaxial ද්රව්යවල කොන්දේසි යටතේ Drop බලපෑම අඩු කරන්නේ කෙසේදැයි අධ්යයනය කරන්න;අනෙක් අතට, හරිත ආලෝකය විමෝචනය කිරීම සඳහා නිල් LED සහ කොළ පොස්පර වල ප්‍රකාශ විදුළි පරිවර්තනය භාවිතා කරන්න.මෙම ක්‍රමය මඟින් ඉහළ කාර්යක්ෂම හරිත ආලෝකයක් ලබා ගත හැකි අතර, න්‍යායාත්මකව දැනට පවතින සුදු ආලෝකයට වඩා ඉහළ ආලෝක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැක.එය ස්වයංසිද්ධ නොවන හරිත ආලෝකය වන අතර, එහි වර්ණාවලි පුළුල් වීම නිසා ඇති වන වර්ණ සංශුද්ධතාවය අඩුවීම සංදර්ශක සඳහා අහිතකර වන නමුත් එය සාමාන්‍ය මිනිසුන්ට සුදුසු නොවේ.ආලෝකය සඳහා කිසිදු ගැටළුවක් නොමැත.මෙම ක්‍රමය මඟින් ලබා ගන්නා හරිත ආලෝකයේ කාර්යක්ෂමතාවය 340 Lm/W ට වඩා වැඩි වීමේ හැකියාව ඇත, නමුත් සුදු ආලෝකය සමඟ සංයෝජනය කිරීමෙන් පසුව එය තවමත් 340 Lm/W නොඉක්මවනු ඇත.තෙවනුව, දිගටම පර්යේෂණ කර ඔබේම epitaxial ද්‍රව්‍ය සොයා ගන්න.මේ ආකාරයෙන් පමණක්, බලාපොරොත්තුවේ දීප්තියක් ඇත.340 Lm/w ට වැඩි හරිත ආලෝකයක් ලබා ගැනීමෙන්, රතු, කොළ සහ නිල් යන ප්‍රාථමික වර්ණ LED තුනෙන් එකතු වූ සුදු ආලෝකය නිල් චිප් වර්ගයේ සුදු ආලෝක LED වල දීප්තිමත් කාර්යක්ෂමතා සීමාව 340 Lm/w ට වඩා වැඩි විය හැක. .ඩබ්ලිව්.

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

ඉහත සුදු LED වර්ග දෙකෙහි ප්‍රධාන ආවේනික දෝෂය වන්නේ දීප්තිය සහ වර්ණකත්වයේ අසමාන අවකාශීය ව්‍යාප්තියයි.පාරජම්බුල කිරණ මිනිස් ඇසට වටහා ගත නොහැක.එමනිසා, පාරජම්බුල කිරණ චිපයෙන් පිට වූ පසු, එය ඇසුරුම් ස්ථරයේ ඇති ප්‍රාථමික වර්ණ පොස්පර තුනෙන් අවශෝෂණය කර, පොස්පරවල ප්‍රභාදීප්තිය මගින් සුදු ආලෝකය බවට පරිවර්තනය කර පසුව අභ්‍යවකාශයට විමෝචනය වේ.සාම්ප්‍රදායික ප්‍රතිදීප්ත පහන් මෙන්, එහි විශාලතම වාසිය මෙයයි, එයට අවකාශීය වර්ණ අසමානතාවයක් නොමැත.කෙසේ වෙතත්, පාරජම්බුල චිප් සුදු ආලෝකය LED ​​හි න්‍යායාත්මක ආලෝක කාර්යක්ෂමතාව RGB සුදු ආලෝකයේ න්‍යායික අගය තබා නිල් චිප් සුදු ආලෝකයේ න්‍යායික අගයට වඩා වැඩි විය නොහැක.කෙසේ වෙතත්, පාරජම්බුල උද්දීපනය සඳහා සුදුසු අධි-කාර්යක්ෂමතාවයෙන් යුත් 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 වැඩි විය හැකිය.එය විශාල වන අතර, මධ්යම තරංග සහ කෙටි තරංග UV වර්ගයේ සුදු LED වලට නොහැකි ය.