1. निलो एलईडी चिप + पहेंलो हरियो फास्फर, पोलिक्रोम फस्फर व्युत्पन्न सहित

पहेंलो हरियो फस्फर तहले केहीको नीलो प्रकाशलाई अवशोषित गर्दछएलईडी चिप्सफोटोलुमिनेसेन्स उत्पादन गर्न, र LED चिप्सबाट निलो प्रकाश फस्फर तहबाट बाहिर फैलन्छ र अन्तरिक्षमा विभिन्न बिन्दुहरूमा फस्फरद्वारा उत्सर्जित पहेंलो हरियो प्रकाशसँग मिल्छ, र रातो हरियो नीलो प्रकाशलाई सेतो प्रकाश बनाउनको लागि मिलाइन्छ; यस तरिकाले, फोस्फरको फोटोलुमिनेसेन्स रूपान्तरण दक्षताको अधिकतम सैद्धान्तिक मान, बाह्य क्वान्टम दक्षता मध्ये एक, 75% भन्दा बढी हुनेछैन; चिपबाट प्रकाशको उच्चतम निकासी दर लगभग 70% मात्र पुग्न सक्छ। तसर्थ, सैद्धान्तिक रूपमा, नीलो प्रकाश सेतो एलईडीको अधिकतम उज्यालो दक्षता 340 Lm/W भन्दा बढी हुनेछैन, र CREE केही वर्ष पहिले 303 Lm/W पुग्नेछ। यदि परीक्षण परिणामहरू सही छन् भने, यो मनाउन लायक छ।

2. रातो हरियो नीलो तीन प्राथमिक रंग संयोजन RGB LED प्रकार, RGB W LED प्रकार, आदि सहित

तीनप्रकाश उत्सर्जन गर्नेडायोडहरू, R-LED (रातो) + G-LED (हरियो) + B-LED (नीलो), अन्तरिक्षमा उत्सर्जित रातो, हरियो र नीलो प्रकाशलाई प्रत्यक्ष रूपमा मिसाएर सेतो बत्ती बनाउनका लागि जोडिन्छन्। यसरी उच्च उज्यालो दक्षता सेतो प्रकाश उत्पन्न गर्नको लागि, सबै भन्दा पहिले, सबै रङ LEDs, विशेष गरी हरियो LEDs, प्रभावकारी प्रकाश स्रोतहरू हुनुपर्छ, जुन "समान ऊर्जा सेतो प्रकाश" को लगभग 69% हो। हाल, नीलो एलईडी र रातो एलईडीको प्रकाश दक्षता धेरै उच्च छ, आन्तरिक क्वान्टम दक्षता क्रमशः 90% र 95% भन्दा बढी छ, तर हरियो एलईडीको आन्तरिक क्वान्टम दक्षता धेरै पछाडि छ। GaN आधारित LED को कम हरियो बत्ती दक्षताको यो घटनालाई "ग्रीन लाइट ग्याप" भनिन्छ। मुख्य कारण यो हो कि हरियो एलईडीले अझै सम्म यसको आफ्नै एपिटेक्सियल सामग्री फेला पारेको छैन। पहेंलो हरियो क्रोमेटोग्राफिक दायरामा अवस्थित फस्फोरस आर्सेनिक नाइट्राइड श्रृंखला सामग्रीको दक्षता धेरै कम छ। यद्यपि, हरियो एलईडी रातो बत्ती वा नीलो प्रकाश एपिटेक्सियल सामग्रीबाट बनेको छ। कम वर्तमान घनत्वको अवस्था अन्तर्गत, त्यहाँ कुनै फस्फर रूपान्तरण हानि छैन, हरियो एलईडी नीलो प्रकाश + फस्फर हरियो बत्ती भन्दा उच्च चमकदार दक्षता छ। यो रिपोर्ट गरिएको छ कि यसको चमकदार दक्षता 1mA को वर्तमान अन्तर्गत 291Lm/W पुग्छ। यद्यपि, उच्च प्रवाह अन्तर्गत, ड्रप प्रभावको कारणले गर्दा हरियो बत्तीको चमकदार दक्षता उल्लेखनीय रूपमा घट्छ। जब वर्तमान घनत्व बढ्छ, चमकदार दक्षता द्रुत रूपमा घट्छ। 350mA वर्तमान अन्तर्गत, उज्यालो दक्षता 108Lm/W हो, र 1A अवस्था अन्तर्गत, चमकदार दक्षता 66Lm/W मा घट्छ।

समूह III फास्फाइडहरूका लागि, हरियो ब्यान्डमा प्रकाश उत्सर्जन गर्नु भौतिक प्रणालीको आधारभूत अवरोध भएको छ। AlInGaP को संरचना परिवर्तन गर्दा यसले रातो, सुन्तला वा पहेंलोको सट्टा हरियो बत्ती उत्सर्जन गर्छ - कारण अपर्याप्त वाहक सीमा सामग्री प्रणालीको अपेक्षाकृत कम ऊर्जा अन्तरको कारण हो, जसले प्रभावकारी विकिरण पुनर्संयोजनलाई रोक्छ।

यसको विपरित, समूह III नाइट्राइडहरूलाई उच्च दक्षता हासिल गर्न अझ गाह्रो छ, तर कठिनाई दुर्गम छैन। जब यो प्रणालीको साथ हरियो बत्ती ब्यान्डमा प्रकाश विस्तार गरिन्छ, दक्षता कम गर्ने दुई कारकहरू बाह्य क्वान्टम दक्षता र विद्युतीय दक्षता हुन्। बाह्य क्वान्टम दक्षताको कमी यस तथ्यबाट आउँछ कि ग्रीन ब्यान्ड ग्याप कम भए पनि, हरियो एलईडीले GaN को उच्च फर्वार्ड भोल्टेज प्रयोग गर्दछ, जसले पावर रूपान्तरण दर घटाउँछ। दोस्रो हानि त्यो हरियो होएलईडी घट्छइंजेक्शन वर्तमान घनत्व को वृद्धि संग र ड्रप प्रभाव द्वारा फँसिएको छ। ड्रप इफेक्ट नीलो एलईडीमा पनि देखिन्छ, तर यो हरियो एलईडीमा बढी गम्भीर हुन्छ, जसले गर्दा परम्परागत काम गर्ने वर्तमानको कम दक्षता हुन्छ। जे होस्, ड्रप इफेक्टका धेरै कारणहरू छन्, Auger recombination मात्र होइन, तर dislocation, वाहक ओभरफ्लो वा इलेक्ट्रोनिक चुहावट पनि। पछिल्लो उच्च भोल्टेज आन्तरिक विद्युत क्षेत्र द्वारा बढाइएको छ।

तसर्थ, हरियो एलईडीको चमकदार दक्षता सुधार गर्ने तरिकाहरू: एकातिर, अवस्थित एपिटेक्सियल सामग्रीको सर्तहरूमा चमकदार दक्षता सुधार गर्न ड्रोप प्रभावलाई कसरी कम गर्ने भनेर अध्ययन गर्नुहोस्; अर्कोतर्फ, नीलो एलईडी प्लस हरियो फस्फर हरियो बत्ती उत्सर्जन गर्न फोटोलुमिनेसेन्स रूपान्तरणको लागि प्रयोग गरिन्छ। यस विधिले उच्च चमकदार दक्षताको साथ हरियो प्रकाश प्राप्त गर्न सक्छ, जुन सैद्धान्तिक रूपमा हालको सेतो प्रकाश भन्दा उच्च चमकदार दक्षता प्राप्त गर्न सक्छ। यो गैर सहज हरियो बत्ती हो। यसको वर्णक्रमीय विस्तारको कारणले गर्दा रंग शुद्धता गिरावट प्रदर्शनको लागि प्रतिकूल छ, तर यो सामान्य प्रकाशको लागि कुनै समस्या छैन। 340 Lm/W भन्दा बढी हरियो चमकदार दक्षता प्राप्त गर्न सम्भव छ, यद्यपि, संयुक्त सेतो प्रकाश 340 Lm/W भन्दा बढि हुने छैन; तेस्रो, अनुसन्धान जारी राख्नुहोस् र तपाईंको आफ्नै एपिटेक्सियल सामग्रीहरू फेला पार्नुहोस्। यसरी मात्र 340 Lm/w भन्दा बढी हरियो प्रकाश प्राप्त गरेपछि, रातो, हरियो र नीलो तीन प्राथमिक रंग LEDs द्वारा संयुक्त सेतो प्रकाश नीलो चिपको प्रकाश दक्षता सीमा भन्दा बढी हुन सक्छ भन्ने आशाको किरण हुन सक्छ। 340 Lm/W को सेतो एलईडी।

3. पराबैंगनी एलईडी चिप + त्रि रंग फास्फर

माथिको दुई प्रकारको सेतो एलईडीको मुख्य अन्तर्निहित दोष भनेको चमक र क्रोमाको स्थानिय वितरण असमान छ। UV प्रकाश मानव आँखामा अदृश्य छ। तसर्थ, चिपबाट उत्सर्जित UV प्रकाश प्याकेजिङ तहको ट्राइ कलर फस्फरद्वारा अवशोषित हुन्छ, र त्यसपछि फस्फरको फोटोलुमिनेसेन्सबाट सेतो प्रकाशमा रूपान्तरित हुन्छ र अन्तरिक्षमा उत्सर्जित हुन्छ। यो यसको सबैभन्दा ठूलो फाइदा हो, परम्परागत फ्लोरोसेन्ट बत्ती जस्तै, यो असमान ठाउँ रंग छैन। यद्यपि, पराबैंगनी चिप प्रकार सेतो एलईडीको सैद्धान्तिक चमकदार दक्षता नीलो चिप प्रकार सेतो प्रकाशको सैद्धान्तिक मूल्य भन्दा बढी हुन सक्दैन, RGB प्रकारको सेतो प्रकाशको सैद्धान्तिक मूल्यलाई एक्लै छोड्नुहोस्। यद्यपि, UV प्रकाश उत्तेजनाको लागि उपयुक्त दक्ष तिरंगा फस्फरहरू विकास गरेर मात्र यो चरणमा माथि उल्लेख गरिएका दुई सेतो एलईडीहरू भन्दा समान वा अझ बढी प्रकाश दक्षता भएको पराबैंगनी सेतो एलईडी प्राप्त गर्न सम्भव छ। पराबैंगनी एलईडी नीलो प्रकाशको जति नजिक छ, यो सम्भव छ, र सेतो एलईडी मध्यम तरंग र छोटो तरंग पराबैंगनी रेखाहरू असम्भव हुनेछ।