روشنی کے لیے سفید روشنی ایل ای ڈی کے اہم تکنیکی راستوں کا تجزیہ

1. بلیو-ایل ای ڈی چپ + پیلے سبز فاسفر کی قسم بشمول کثیر رنگ فاسفر مشتق قسم

 زرد سبز فاسفر کی تہہ اس کا حصہ جذب کرتی ہے۔نیلی روشنیایل ای ڈی چپ کا فوٹوولومینیسینس پیدا کرنے کے لیے، اور ایل ای ڈی چپ سے نیلی روشنی کا دوسرا حصہ فاسفر کی تہہ سے باہر منتقل ہوتا ہے اور خلا کے مختلف مقامات پر فاسفر کے ذریعے خارج ہونے والی پیلی سبز روشنی کے ساتھ مل جاتا ہے، اور سرخ، سبز اور نیلی روشنی کو ملا کر سفید روشنی بنائی جاتی ہے۔اس طرح، فاسفر فوٹولومینیسینس کنورژن ایفیشنسی کی اعلیٰ ترین نظریاتی قدر، جو کہ بیرونی کوانٹم کارکردگی میں سے ایک ہے، 75% سے زیادہ نہیں ہو گی۔اور چپ سے سب سے زیادہ روشنی نکالنے کی شرح صرف 70% تک پہنچ سکتی ہے، لہذا نظریہ میں، نیلی سفید روشنی سب سے زیادہ LED برائٹ کارکردگی 340 Lm/W سے زیادہ نہیں ہوگی، اور CREE پچھلے کچھ سالوں میں 303Lm/W تک پہنچ گیا ہے۔اگر ٹیسٹ کے نتائج درست ہیں، تو یہ جشن منانے کے قابل ہے۔

 

2. سرخ، سبز اور نیلے رنگ کا مجموعہآرجیبی ایل ای ڈیقسم میں RGBW-LED قسم وغیرہ شامل ہیں۔

 R-LED (سرخ) + G-LED (سبز) + B- LED (نیلے) کے تین روشنی خارج کرنے والے ڈائیوڈس کو ایک ساتھ ملایا جاتا ہے، اور سرخ، سبز اور نیلے رنگ کے تین بنیادی رنگوں کو براہ راست خلا میں ملا کر سفید بنا دیا جاتا ہے۔ روشنیاس طرح اعلیٰ کارکردگی والی سفید روشنی پیدا کرنے کے لیے، سب سے پہلے، مختلف رنگوں کی ایل ای ڈیز، خاص طور پر سبز ایل ای ڈی، اعلی کارکردگی والے روشنی کے ذرائع ہونے چاہئیں، جنہیں "برابر توانائی والی سفید روشنی" سے دیکھا جا سکتا ہے جس میں سبز روشنی کا حساب ہوتا ہے۔ تقریبا 69٪.اس وقت، نیلے اور سرخ ایل ای ڈی کی چمکیلی کارکردگی بہت زیادہ رہی ہے، جس کی اندرونی کوانٹم افادیت بالترتیب 90% اور 95% سے زیادہ ہے، لیکن سبز ایل ای ڈی کی اندرونی کوانٹم کارکردگی بہت پیچھے ہے۔GaN پر مبنی LEDs کی کم سبز روشنی کی کارکردگی کے اس رجحان کو "گرین لائٹ گیپ" کہا جاتا ہے۔اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ سبز ایل ای ڈی کو ان کے اپنے اپیٹیکسیل مواد نہیں ملے ہیں۔موجودہ فاسفورس آرسینک نائٹرائڈ سیریز کے مواد کی زرد سبز سپیکٹرم میں کم کارکردگی ہے۔سبز ایل ای ڈی بنانے کے لیے سرخ یا نیلے رنگ کے epitaxial مواد کا استعمال کیا جاتا ہے۔کم کرنٹ کثافت کی حالت میں، کیونکہ فاسفر کی تبدیلی کا کوئی نقصان نہیں ہے، سبز ایل ای ڈی میں نیلی + فاسفر قسم کی سبز روشنی سے زیادہ برائٹ کارکردگی ہوتی ہے۔یہ اطلاع دی جاتی ہے کہ اس کی چمکیلی کارکردگی 1mA کرنٹ کی حالت میں 291Lm/W تک پہنچ جاتی ہے۔تاہم، ایک بڑے کرنٹ کے تحت ڈراپ اثر کی وجہ سے سبز روشنی کی روشنی کی کارکردگی میں کمی نمایاں ہے۔جب موجودہ کثافت بڑھ جاتی ہے، تو روشنی کی کارکردگی تیزی سے گر جاتی ہے۔350mA کے کرنٹ پر، روشنی کی کارکردگی 108Lm/W ہے۔1A کی حالت میں، روشنی کی کارکردگی میں کمی آتی ہے۔66Lm/W تک۔

III فاسفائنز کے لیے، سبز بینڈ میں روشنی کا اخراج مادی نظام کے لیے ایک بنیادی رکاوٹ بن گیا ہے۔AlInGaP کی ترکیب کو تبدیل کرنے سے یہ سرخ، نارنجی یا پیلے رنگ کی بجائے سبز روشنی کا اخراج کرتا ہے — کیرئیر کی ناکافی حد مادی نظام کے نسبتاً کم توانائی کے فرق کی وجہ سے ہے، جس میں تابکاری کی مؤثر بحالی شامل نہیں ہے۔

لہذا، سبز ایل ای ڈی کی روشنی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کا طریقہ: ایک طرف، مطالعہ کریں کہ روشنی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے موجودہ ایپیٹیکسیل مواد کے حالات کے تحت ڈراپ اثر کو کیسے کم کیا جائے؛دوسری طرف، سبز روشنی کو خارج کرنے کے لیے نیلے ایل ای ڈی اور سبز فاسفورس کے فوٹو لومینیسینس کنورژن کا استعمال کریں۔یہ طریقہ اعلی برائٹ کارکردگی سبز روشنی حاصل کر سکتا ہے، جو نظریاتی طور پر موجودہ سفید روشنی سے زیادہ برائٹ کارکردگی حاصل کر سکتا ہے.اس کا تعلق غیر بے ساختہ سبز روشنی سے ہے۔روشنی کے ساتھ کوئی مسئلہ نہیں ہے.اس طریقہ سے حاصل ہونے والی سبز روشنی کا اثر 340 Lm/W سے زیادہ ہو سکتا ہے، لیکن یہ سفید روشنی کو ملانے کے بعد بھی 340 Lm/W سے زیادہ نہیں ہو گا۔تیسرا، تحقیق کرنا جاری رکھیں اور اپنے اپیٹیکسیل مواد کو تلاش کریں، صرف اس طرح، امید کی ایک کرن نظر آتی ہے کہ سبز روشنی حاصل کرنے کے بعد جو 340 Lm/w سے بہت زیادہ ہے، سفید روشنی سرخ کے تین بنیادی رنگوں کے ساتھ مل کر، سبز اور نیلی ایل ای ڈی 340 Lm/W کی نیلی چپ سفید ایل ای ڈی کی چمکیلی کارکردگی کی حد سے زیادہ ہو سکتی ہے۔

 

3. الٹرا وایلیٹ ایل ای ڈیچپ + تین بنیادی رنگ کے فاسفورس روشنی کا اخراج کرتے ہیں۔ 

مندرجہ بالا دو قسم کی سفید ایل ای ڈی کی بنیادی موروثی خرابی روشنی اور رنگت کی غیر مساوی مقامی تقسیم ہے۔بالائے بنفشی روشنی انسانی آنکھ سے محسوس نہیں ہوتی۔لہذا، بالائے بنفشی روشنی کے چپ سے باہر نکلنے کے بعد، یہ انکیپسولیشن پرت کے تین بنیادی رنگین فاسفورس کے ذریعے جذب ہو جاتی ہے، فاسفر کے فوٹولومینیسینس کے ذریعے سفید روشنی میں تبدیل ہو جاتی ہے، اور پھر خلا میں خارج ہو جاتی ہے۔یہ اس کا سب سے بڑا فائدہ ہے، بالکل روایتی فلوروسینٹ لیمپ کی طرح، اس میں کوئی مقامی رنگ کی ناہمواری نہیں ہے۔تاہم، الٹرا وائلٹ چپ قسم کی سفید روشنی LED کی نظریاتی چمکیلی کارکردگی نیلی چپ قسم کی سفید روشنی کی نظریاتی قدر سے زیادہ نہیں ہو سکتی، RGB قسم کی سفید روشنی کی نظریاتی قدر کو چھوڑ دیں۔تاہم، صرف الٹرا وائلٹ لائٹ ایکسائٹیشن کے لیے موزوں تھری پرائمری فاسفورس کی ترقی کے ذریعے ہی الٹرا وائلٹ وائٹ لائٹ ایل ای ڈی حاصل کرنا ممکن ہو سکتا ہے جو اس مرحلے پر مذکورہ بالا دو سفید لائٹ ایل ای ڈی کے قریب یا اس سے بھی زیادہ ہوں۔نیلی الٹرا وایلیٹ لائٹ ایل ای ڈی کے جتنا قریب، امکان اتنا ہی بڑا درمیانی لہر اور شارٹ ویو الٹرا وایلیٹ قسم کی سفید روشنی والی ایل ای ڈی ناممکن ہے۔


پوسٹ ٹائم: اگست-24-2021