1. પોલીક્રોમ ફોસ્ફર ડેરિવેટિવ સહિત બ્લુ LED ચિપ+પીળો લીલો ફોસ્ફર

પીળા લીલા ફોસ્ફરનું સ્તર કેટલાકના વાદળી પ્રકાશને શોષી લે છેએલઇડી ચિપ્સફોટોલુમિનેસેન્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે, અને એલઇડી ચિપ્સમાંથી વાદળી પ્રકાશ ફોસ્ફર સ્તરની બહાર પ્રસારિત થાય છે અને અવકાશમાં વિવિધ બિંદુઓ પર ફોસ્ફર દ્વારા ઉત્સર્જિત પીળા લીલા પ્રકાશ સાથે એકરૂપ થાય છે, અને લાલ લીલો વાદળી પ્રકાશ સફેદ પ્રકાશ બનાવવા માટે મિશ્રિત થાય છે; આ રીતે, ફોસ્ફરની ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતાનું મહત્તમ સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય, બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતામાંથી એક, 75% થી વધુ નહીં હોય; ચિપમાંથી પ્રકાશનો સૌથી વધુ નિષ્કર્ષણ દર માત્ર 70% સુધી પહોંચી શકે છે. તેથી, સૈદ્ધાંતિક રીતે, વાદળી પ્રકાશ સફેદ LED ની મહત્તમ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા 340 Lm/W કરતાં વધી જશે નહીં, અને CREE થોડા વર્ષો પહેલા 303 Lm/W સુધી પહોંચશે. જો પરીક્ષણ પરિણામો સચોટ છે, તો તે ઉજવણી કરવા યોગ્ય છે.

2. લાલ લીલો વાદળી ત્રણ પ્રાથમિક રંગ સંયોજન RGB LED પ્રકાર, RGB W LED પ્રકાર સહિત, વગેરે

આ ત્રણપ્રકાશ ઉત્સર્જકડાયોડ, R-LED (લાલ)+G-LED (લીલો)+B-LED (વાદળી), અવકાશમાં ઉત્સર્જિત લાલ, લીલો અને વાદળી પ્રકાશને સીધો મિશ્ર કરીને સફેદ પ્રકાશ બનાવવા માટે જોડવામાં આવે છે. આ રીતે ઉચ્ચ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ધરાવતી સફેદ પ્રકાશ પેદા કરવા માટે, સૌ પ્રથમ, તમામ રંગીન એલઈડી, ખાસ કરીને લીલા એલઈડી, કાર્યક્ષમ પ્રકાશ સ્ત્રોત હોવા જોઈએ, જે "સમાન ઊર્જા સફેદ પ્રકાશ" ના લગભગ 69% હિસ્સો ધરાવે છે. હાલમાં, વાદળી LED અને લાલ LED ની પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા ખૂબ જ ઊંચી છે, આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા અનુક્રમે 90% અને 95% થી વધુ છે, પરંતુ લીલા LED ની આંતરિક ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા ઘણી પાછળ છે. GaN આધારિત LED ની ઓછી લીલા પ્રકાશ કાર્યક્ષમતાની આ ઘટનાને "ગ્રીન લાઇટ ગેપ" કહેવામાં આવે છે. મુખ્ય કારણ એ છે કે ગ્રીન એલઇડીને હજુ સુધી તેની પોતાની એપિટેક્સિયલ સામગ્રી મળી નથી. પીળા લીલા રંગની શ્રેણીમાં હાલની ફોસ્ફરસ આર્સેનિક નાઈટ્રાઈડ શ્રેણીની સામગ્રીની કાર્યક્ષમતા ઘણી ઓછી છે. જો કે, લીલો એલઇડી લાલ પ્રકાશ અથવા વાદળી પ્રકાશ એપિટેક્સિયલ સામગ્રીથી બનેલો છે. ઓછી વર્તમાન ઘનતાની સ્થિતિમાં, ફોસ્ફર કન્વર્ઝન લોસ ન હોવાને કારણે, લીલો એલઇડી વાદળી પ્રકાશ + ફોસ્ફર લીલા પ્રકાશ કરતાં વધુ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે. એવું નોંધવામાં આવે છે કે તેની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા 1mA ના વર્તમાન હેઠળ 291Lm/W સુધી પહોંચે છે. જો કે, ઉચ્ચ પ્રવાહ હેઠળ, ડ્રોપ અસરને કારણે લીલા પ્રકાશની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. જ્યારે વર્તમાન ઘનતા વધે છે, ત્યારે તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ઝડપથી ઘટે છે. 350mA પ્રવાહ હેઠળ, તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા 108Lm/W છે, અને 1A સ્થિતિ હેઠળ, તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ઘટીને 66Lm/W થાય છે.

જૂથ III ફોસ્ફાઇડ્સ માટે, લીલા પટ્ટીમાં પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરવું એ સામગ્રી સિસ્ટમનો મૂળભૂત અવરોધ બની ગયો છે. AlInGaP ની રચનાને બદલવી જેથી તે લાલ, નારંગી અથવા પીળાને બદલે લીલો પ્રકાશ ફેંકે - સામગ્રી સિસ્ટમના પ્રમાણમાં ઓછા ઉર્જા અંતરને કારણે અપૂરતી વાહક મર્યાદાનું કારણ બને છે, જે અસરકારક રેડિયેશન પુનઃસંયોજનને અટકાવે છે.

તેનાથી વિપરિત, ગ્રુપ III નાઈટ્રાઈડ્સ માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવી વધુ મુશ્કેલ છે, પરંતુ મુશ્કેલી દૂર કરી શકાય તેવી નથી. જ્યારે આ સિસ્ટમ વડે પ્રકાશને ગ્રીન લાઇટ બેન્ડ સુધી લંબાવવામાં આવે છે, ત્યારે બે પરિબળો જે કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો કરશે તે છે બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા અને વિદ્યુત કાર્યક્ષમતા. બાહ્ય ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો એ હકીકત પરથી આવે છે કે ગ્રીન બેન્ડ ગેપ ઓછો હોવા છતાં, ગ્રીન એલઇડી GaN ના ઉચ્ચ ફોરવર્ડ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરે છે, જે પાવર કન્વર્ઝન રેટ ઘટાડે છે. બીજો ગેરલાભ એ છે કે લીલાએલઇડી ઘટે છેઇન્જેક્શન વર્તમાન ઘનતાના વધારા સાથે અને ડ્રોપ ઇફેક્ટ દ્વારા ફસાઈ જાય છે. ડ્રૂપ અસર વાદળી એલઇડીમાં પણ દેખાય છે, પરંતુ તે લીલા એલઇડીમાં વધુ ગંભીર છે, જેના પરિણામે પરંપરાગત કાર્યકારી પ્રવાહની કાર્યક્ષમતા ઓછી થાય છે. જો કે, ડ્રોપ ઇફેક્ટના ઘણા કારણો છે, માત્ર Auger રિકોમ્બિનેશન જ નહીં, પણ ડિસલોકેશન, કેરિયર ઓવરફ્લો અથવા ઇલેક્ટ્રોનિક લિકેજ પણ છે. બાદમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ આંતરિક ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા ઉન્નત કરવામાં આવે છે.

તેથી, લીલા એલઇડીની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવાની રીતો: એક તરફ, વર્તમાન એપિટેક્સિયલ સામગ્રીની પરિસ્થિતિઓમાં તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે ડ્રોપ અસરને કેવી રીતે ઘટાડવી તેનો અભ્યાસ કરો; બીજી તરફ, વાદળી એલઇડી વત્તા લીલા ફોસ્ફરનો ઉપયોગ લીલો પ્રકાશ બહાર કાઢવા ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ કન્વર્ઝન માટે થાય છે. આ પદ્ધતિ ઉચ્ચ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા સાથે લીલો પ્રકાશ મેળવી શકે છે, જે સૈદ્ધાંતિક રીતે વર્તમાન સફેદ પ્રકાશ કરતાં વધુ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તે બિન સ્વયંસ્ફુરિત લીલા પ્રકાશથી સંબંધિત છે. તેના સ્પેક્ટ્રલ વિસ્તરણને કારણે રંગ શુદ્ધતામાં ઘટાડો ડિસ્પ્લે માટે પ્રતિકૂળ છે, પરંતુ તે સામાન્ય લાઇટિંગ માટે કોઈ સમસ્યા નથી. 340 Lm/W કરતાં વધુ લીલી ચમકદાર કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવી શક્ય છે, જો કે, સંયુક્ત સફેદ પ્રકાશ 340 Lm/W કરતાં વધુ નહીં હોય; ત્રીજું, સંશોધન કરવાનું ચાલુ રાખો અને તમારી પોતાની એપિટેક્સિયલ સામગ્રીઓ શોધો. ફક્ત આ રીતે આશાનું એક ઝાંખું દેખાઈ શકે છે કે 340 Lm/w કરતાં વધુ લીલો પ્રકાશ પ્રાપ્ત કર્યા પછી, લાલ, લીલો અને વાદળી ત્રણ પ્રાથમિક રંગના LED દ્વારા સંયુક્ત સફેદ પ્રકાશ વાદળી ચિપની પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા મર્યાદા કરતાં વધુ હોઈ શકે છે. 340 Lm/W ની સફેદ LED.

3. અલ્ટ્રાવાયોલેટ LED ચિપ+ટ્રાઇ કલર ફોસ્ફર

ઉપરોક્ત બે પ્રકારના સફેદ LEDની મુખ્ય આંતરિક ખામી એ છે કે તેજ અને ક્રોમાનું અવકાશી વિતરણ અસમાન છે. યુવી પ્રકાશ માનવ આંખ માટે અદ્રશ્ય છે. તેથી, ચિપમાંથી ઉત્સર્જિત યુવી પ્રકાશ પેકેજિંગ સ્તરના ટ્રાઇ કલર ફોસ્ફર દ્વારા શોષાય છે, અને પછી ફોસ્ફરના ફોટોલ્યુમિનેસેન્સમાંથી સફેદ પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને અવકાશમાં ઉત્સર્જિત થાય છે. આ તેનો સૌથી મોટો ફાયદો છે, પરંપરાગત ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પની જેમ, તેમાં અસમાન જગ્યાનો રંગ નથી. જો કે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ ચિપ પ્રકારના સફેદ LED ની સૈદ્ધાંતિક તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા વાદળી ચિપ પ્રકારના સફેદ પ્રકાશના સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય કરતાં વધુ હોઈ શકતી નથી, RGB પ્રકારના સફેદ પ્રકાશના સૈદ્ધાંતિક મૂલ્યને એકલા છોડી દો. જો કે, યુવી પ્રકાશ ઉત્તેજના માટે યોગ્ય કાર્યક્ષમ ત્રિરંગા ફોસ્ફોર્સ વિકસાવવાથી જ આ તબક્કે ઉપરોક્ત બે સફેદ એલઇડી કરતાં સમાન અથવા તેનાથી પણ વધુ પ્રકાશ કાર્યક્ષમતા સાથે અલ્ટ્રાવાયોલેટ સફેદ એલઇડી મેળવવાનું શક્ય બની શકે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ એલઇડી વાદળી પ્રકાશની જેટલી નજીક છે, તેટલી વધુ શક્યતા છે, અને મધ્યમ તરંગ અને ટૂંકા તરંગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ રેખાઓ સાથે સફેદ એલઇડી અશક્ય હશે.