1. പോളിക്രോം ഫോസ്ഫർ ഡെറിവേറ്റീവ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള നീല LED ചിപ്പ്+മഞ്ഞ പച്ച ഫോസ്ഫർ

മഞ്ഞ പച്ച ഫോസ്ഫർ പാളി ചിലതിൻ്റെ നീല വെളിച്ചം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നുLED ചിപ്പുകൾഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്, LED ചിപ്പുകളിൽ നിന്നുള്ള നീല വെളിച്ചം ഫോസ്ഫർ പാളിയിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുകയും ബഹിരാകാശത്തിൻ്റെ വിവിധ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഫോസ്ഫർ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന മഞ്ഞ പച്ച വെളിച്ചവുമായി ഒത്തുചേരുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ചുവന്ന പച്ച നീല വെളിച്ചം കലർത്തി വെളുത്ത വെളിച്ചം ഉണ്ടാക്കുന്നു; ഈ രീതിയിൽ, ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയിൽ ഒന്നായ ഫോസ്ഫറിൻ്റെ ഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസ് കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമതയുടെ പരമാവധി സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യം 75% കവിയരുത്; ചിപ്പിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന എക്സ്ട്രാക്ഷൻ നിരക്ക് ഏകദേശം 70% മാത്രമേ എത്തുകയുള്ളൂ. അതിനാൽ, സൈദ്ധാന്തികമായി, ബ്ലൂ ലൈറ്റ് വൈറ്റ് എൽഇഡിയുടെ പരമാവധി തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത 340 Lm/W കവിയാൻ പാടില്ല, കൂടാതെ CREE കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് 303 Lm/W എത്തും. പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കൃത്യമാണെങ്കിൽ, അത് ആഘോഷിക്കേണ്ടതാണ്.

2. RGB W LED തരം ഉൾപ്പെടെയുള്ള RGB LED തരം, ചുവപ്പ് പച്ച നീല മൂന്ന് പ്രാഥമിക വർണ്ണ സംയോജനം

മൂന്ന്പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നഡയോഡുകൾ, R-LED (ചുവപ്പ്)+G-LED (പച്ച)+B-LED (നീല), ബഹിരാകാശത്ത് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല വെളിച്ചം നേരിട്ട് കലർത്തി ഒരു വെളുത്ത പ്രകാശം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ രീതിയിൽ ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമതയുള്ള വൈറ്റ് ലൈറ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, ഒന്നാമതായി, എല്ലാ കളർ എൽഇഡികളും, പ്രത്യേകിച്ച് പച്ച എൽഇഡികളും കാര്യക്ഷമമായ പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളായിരിക്കണം, ഇത് ഏകദേശം 69% "തുല്യ ഊർജ്ജ വൈറ്റ് ലൈറ്റ്" ആണ്. നിലവിൽ, നീല എൽഇഡിയുടെയും ചുവപ്പ് എൽഇഡിയുടെയും പ്രകാശക്ഷമത വളരെ ഉയർന്നതാണ്, ആന്തരിക ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത യഥാക്രമം 90%, 95% കവിയുന്നു, എന്നാൽ പച്ച എൽഇഡിയുടെ ആന്തരിക ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത വളരെ പിന്നിലാണ്. GaN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള LED- യുടെ കുറഞ്ഞ ഗ്രീൻ ലൈറ്റ് കാര്യക്ഷമതയുടെ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "ഗ്രീൻ ലൈറ്റ് വിടവ്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പച്ച എൽഇഡി ഇതുവരെ സ്വന്തം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല എന്നതാണ് പ്രധാന കാരണം. നിലവിലുള്ള ഫോസ്ഫറസ് ആർസെനിക് നൈട്രൈഡ് സീരീസ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ കാര്യക്ഷമത മഞ്ഞ പച്ച ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫിക് ശ്രേണിയിൽ വളരെ കുറവാണ്. എന്നിരുന്നാലും, പച്ച എൽഇഡി റെഡ് ലൈറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ബ്ലൂ ലൈറ്റ് എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. കുറഞ്ഞ കറൻ്റ് ഡെൻസിറ്റിയുടെ അവസ്ഥയിൽ, ഫോസ്ഫർ പരിവർത്തന നഷ്ടം ഇല്ലാത്തതിനാൽ, പച്ച LED-ന് നീല വെളിച്ചം+ഫോസ്ഫർ ഗ്രീൻ ലൈറ്റിനേക്കാൾ ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമതയുണ്ട്. നിലവിലെ 1mA ന് കീഴിൽ അതിൻ്റെ തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത 291Lm/W ൽ എത്തുമെന്ന് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിൽ, ഡ്രോപ്പ് പ്രഭാവം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പച്ച വെളിച്ചത്തിൻ്റെ തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത ഗണ്യമായി കുറയുന്നു. നിലവിലെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, പ്രകാശത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത അതിവേഗം കുറയുന്നു. 350mA കറൻ്റിന് കീഴിൽ, പ്രകാശക്ഷമത 108Lm/W ആണ്, 1A വ്യവസ്ഥയിൽ, പ്രകാശക്ഷമത 66Lm/W ആയി കുറയുന്നു.

ഗ്രൂപ്പ് III ഫോസ്ഫൈഡുകൾക്ക്, ഗ്രീൻ ബാൻഡിലേക്ക് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത് മെറ്റീരിയൽ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന തടസ്സമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. AlInGaP-ൻ്റെ ഘടന മാറ്റുന്നതിലൂടെ ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച് അല്ലെങ്കിൽ മഞ്ഞ എന്നിവയ്‌ക്ക് പകരം പച്ച വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു - മതിയായ കാരിയർ പരിമിതി ഉണ്ടാക്കുന്നത് മെറ്റീരിയൽ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ വിടവ് മൂലമാണ്, ഇത് ഫലപ്രദമായ റേഡിയേഷൻ പുനഃസംയോജനത്തെ തടയുന്നു.

നേരെമറിച്ച്, ഗ്രൂപ്പ് III നൈട്രൈഡുകൾക്ക് ഉയർന്ന ദക്ഷത കൈവരിക്കാൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, പക്ഷേ ബുദ്ധിമുട്ട് മറികടക്കാൻ കഴിയില്ല. ഈ സംവിധാനം ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രീൻ ലൈറ്റ് ബാൻഡിലേക്ക് വെളിച്ചം നീട്ടുമ്പോൾ, കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്ന രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമതയും വൈദ്യുത കാര്യക്ഷമതയുമാണ്. ഗ്രീൻ ബാൻഡ് വിടവ് കുറവാണെങ്കിലും, ഗ്രീൻ എൽഇഡി GaN-ൻ്റെ ഉയർന്ന ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പവർ കൺവേർഷൻ നിരക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു എന്ന വസ്തുതയിൽ നിന്നാണ് ബാഹ്യ ക്വാണ്ടം കാര്യക്ഷമത കുറയുന്നത്. രണ്ടാമത്തെ പോരായ്മ പച്ചയാണ്LED കുറയുന്നുഇഞ്ചക്ഷൻ കറൻ്റ് ഡെൻസിറ്റി കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ഡ്രോപ്പ് ഇഫക്റ്റ് മൂലം കുടുങ്ങിപ്പോകുന്നു. നീല എൽഇഡിയിലും ഡ്രോപ്പ് ഇഫക്റ്റ് ദൃശ്യമാകുന്നു, പക്ഷേ പച്ച എൽഇഡിയിൽ ഇത് കൂടുതൽ ഗുരുതരമാണ്, ഇത് പരമ്പരാഗത പ്രവർത്തന കറൻ്റിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഡ്രോപ്പ് ഇഫക്റ്റിന് നിരവധി കാരണങ്ങളുണ്ട്, ഓഗർ റീകോമ്പിനേഷൻ മാത്രമല്ല, സ്ഥാനഭ്രംശം, കാരിയർ ഓവർഫ്ലോ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോണിക് ചോർച്ച എന്നിവയും. രണ്ടാമത്തേത് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ആന്തരിക വൈദ്യുത മണ്ഡലത്താൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

അതിനാൽ, പച്ച എൽഇഡിയുടെ തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള വഴികൾ: ഒരു വശത്ത്, നിലവിലുള്ള എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലുകളുടെ അവസ്ഥയിൽ തിളക്കമുള്ള കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഡ്രോപ്പ് പ്രഭാവം എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാമെന്ന് പഠിക്കുക; മറുവശത്ത്, നീല എൽഇഡി പ്ലസ് ഗ്രീൻ ഫോസ്ഫർ, പച്ച വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിനായി ഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസ് പരിവർത്തനത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ രീതിക്ക് ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമതയുള്ള പച്ച വെളിച്ചം ലഭിക്കും, സൈദ്ധാന്തികമായി നിലവിലുള്ള വൈറ്റ് ലൈറ്റിനേക്കാൾ ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമത കൈവരിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും. ഇത് സ്വാഭാവികമല്ലാത്ത പച്ച വെളിച്ചത്തിൻ്റേതാണ്. സ്പെക്ട്രൽ വിപുലീകരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വർണ്ണ പരിശുദ്ധി കുറയുന്നത് പ്രദർശനത്തിന് പ്രതികൂലമാണ്, എന്നാൽ സാധാരണ ലൈറ്റിംഗിന് ഇത് പ്രശ്നമല്ല. 340 Lm/W-ൽ കൂടുതൽ പച്ച തിളക്കമുള്ള ദക്ഷത നേടാൻ കഴിയും, എന്നിരുന്നാലും, സംയുക്ത വൈറ്റ് ലൈറ്റ് 340 Lm/W കവിയരുത്; മൂന്നാമതായി, ഗവേഷണം തുടരുകയും നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലുകൾ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യുക. ഈ രീതിയിൽ മാത്രമേ 340 Lm/w-ൽ കൂടുതൽ പച്ച വെളിച്ചം ലഭിച്ചതിന് ശേഷം, ചുവപ്പ്, പച്ച, നീല മൂന്ന് പ്രാഥമിക വർണ്ണ എൽഇഡികൾ ചേർന്ന് വെളുത്ത വെളിച്ചം ബ്ലൂ ചിപ്പിൻ്റെ പ്രകാശക്ഷമത പരിധിയേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കുമെന്ന പ്രതീക്ഷയുടെ തിളക്കം ഉണ്ടാകാം. 340 Lm/W വെളുത്ത LED.

3. അൾട്രാവയലറ്റ് LED ചിപ്പ്+ത്രി കളർ ഫോസ്ഫർ

മേൽപ്പറഞ്ഞ രണ്ട് തരം വൈറ്റ് എൽഇഡിയുടെ പ്രധാന അന്തർലീനമായ പോരായ്മ, പ്രകാശത്തിൻ്റെയും ക്രോമയുടെയും സ്പേഷ്യൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ അസമമാണ് എന്നതാണ്. അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം മനുഷ്യൻ്റെ കണ്ണിന് അദൃശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ചിപ്പിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം പാക്കേജിംഗ് ലെയറിലെ ട്രൈ കളർ ഫോസ്ഫർ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഫോസ്ഫറിൻ്റെ ഫോട്ടോലൂമിനെസെൻസിൽ നിന്ന് വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്ത് ബഹിരാകാശത്തേക്ക് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത ഫ്ലൂറസെൻ്റ് വിളക്ക് പോലെ, ഇതിന് അസമമായ സ്പേസ് നിറമില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അൾട്രാവയലറ്റ് ചിപ്പ് ടൈപ്പ് വൈറ്റ് എൽഇഡിയുടെ സൈദ്ധാന്തിക ലുമിനസ് എഫിഷ്യൻസി ബ്ലൂ ചിപ്പ് ടൈപ്പ് വൈറ്റ് ലൈറ്റിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തേക്കാൾ ഉയർന്നതായിരിക്കരുത്, ആർജിബി ടൈപ്പ് വൈറ്റ് ലൈറ്റിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യം പറയട്ടെ. എന്നിരുന്നാലും, അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണത്തിന് അനുയോജ്യമായ ത്രിവർണ്ണ ഫോസ്ഫറുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ ഈ ഘട്ടത്തിൽ മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച രണ്ട് വെളുത്ത എൽഇഡികളേക്കാൾ സമാനമായ അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമതയുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് വൈറ്റ് എൽഇഡി നേടാൻ കഴിയൂ. അൾട്രാവയലറ്റ് എൽഇഡി നീല വെളിച്ചത്തോട് അടുക്കുന്തോറും അതിനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്, ഇടത്തരം തരംഗവും ഷോർട്ട് വേവ് അൾട്രാവയലറ്റ് ലൈനുകളും ഉള്ള വെളുത്ത എൽഇഡി അസാധ്യമായിരിക്കും.