အဖြူရောင် LED အမျိုးအစားများ: မီးထွန်းရန်အတွက် အဖြူရောင် LED ၏ အဓိကနည်းပညာလမ်းကြောင်းများမှာ - ① အပြာရောင် LED + ဖော့စဖောရက်စ်အမျိုးအစား၊ ②RGB LED အမျိုးအစား; ③ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် LED + ဖော့စဖရပ်စ် အမျိုးအစား။

၁။ အပြာရောင်မီး - LED ချစ်ပ် + အဝါရောင်-အစိမ်းရောင် ဖော့စဖောရက်စ် အမျိုးအစား၊ အရောင်စုံဖော့စဖောရက်စ် ဆင်းသက်လာမှုနှင့် အခြားအမျိုးအစားများ။

အဝါရောင်-အစိမ်းရောင် ဖော့စဖောရက်စ်အလွှာသည် LED ချစ်ပ်မှ အပြာရောင်အလင်း၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို စုပ်ယူပြီး အလင်းဖြာထွက်မှုကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ LED ချစ်ပ်မှ အပြာရောင်အလင်း၏ အခြားအစိတ်အပိုင်းကို ဖော့စဖောရက်စ်အလွှာမှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်ပြီး အာကာသအတွင်းရှိ နေရာအမျိုးမျိုးတွင် ဖော့စဖောရက်စ်မှ ထုတ်လွှတ်သော အဝါရောင်-အစိမ်းရောင်အလင်းနှင့် ပေါင်းစပ်သွားသည်။ အနီရောင်၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင်မီးများကို ရောနှော၍ အဖြူရောင်အလင်းကို ဖန်တီးသည်။ ဤနည်းလမ်းတွင် ဖော့စဖောရက်စ်အလင်းဖြာထွက်မှုပြောင်းလဲမှုစွမ်းဆောင်ရည်၏ အမြင့်ဆုံးသီအိုရီတန်ဖိုး၊ ပြင်ပကွမ်တမ်ထိရောက်မှုများထဲမှ တစ်ခုသည် ၇၅% ထက် မပိုပါ။ ချစ်ပ်မှ အများဆုံးအလင်းထုတ်ယူမှုနှုန်းသည် ၇၀% ခန့်သာ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် သီအိုရီအရ အပြာရောင်အမျိုးအစား အဖြူရောင်အလင်း၏ အမြင့်ဆုံးတောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် ၃၄၀ Lm/W ထက် မပိုပါ။ လွန်ခဲ့သောနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း CREE သည် ၃၀၃ Lm/W အထိ ရောက်ရှိခဲ့သည်။ စမ်းသပ်မှုရလဒ်များ မှန်ကန်ပါက ဂုဏ်ပြုထိုက်ပါသည်။

၂။ အနီ၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင် အဓိကအရောင်သုံးမျိုးပေါင်းစပ်မှုRGB LED အမျိုးအစားများပါဝင်သည်RGBW-LED အမျိုးအစားများစသည်တို့

R-LED (အနီရောင်) + G-LED (အစိမ်း) + B-LED (အပြာရောင်) အလင်းထုတ်လွှတ်သည့် ဒိုင်အိုဒက်သုံးခုကို ပေါင်းစပ်ထားပြီး အနီ၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင်အလင်းတို့၏ အဓိကအရောင်သုံးမျိုးကို အဖြူရောင်အလင်းဖြစ်ပေါ်စေရန် အာကာသတွင် တိုက်ရိုက်ရောနှောထားသည်။ ဤနည်းဖြင့် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အဖြူရောင်အလင်းကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက်၊ ပထမဦးစွာ၊ အရောင်အမျိုးမျိုးရှိသော LED များ၊ အထူးသဖြင့် အစိမ်းရောင် LED များသည် ထိရောက်သောအလင်းရင်းမြစ်များဖြစ်ရမည်။ ၎င်းကို အစိမ်းရောင်အလင်းသည် “isoenergy white light” ၏ ၆၉% ခန့်ရှိသည်ဟူသောအချက်မှ မြင်နိုင်သည်။ လက်ရှိတွင် အပြာနှင့် အနီရောင် LED များ၏ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် အလွန်မြင့်မားပြီး အတွင်းပိုင်းကွမ်တမ်ထိရောက်မှုများသည် ၉၀% နှင့် ၉၅% အသီးသီးကျော်လွန်သော်လည်း အစိမ်းရောင် LED များ၏ အတွင်းပိုင်းကွမ်တမ်ထိရောက်မှုသည် အလွန်နောက်ကျကျန်နေပါသည်။ GaN-based LED များ၏ အစိမ်းရောင်အလင်းထိရောက်မှုနည်းပါးခြင်းဖြစ်စဉ်ကို “အစိမ်းရောင်အလင်းကွာဟချက်” ဟုခေါ်သည်။ အဓိကအကြောင်းရင်းမှာ အစိမ်းရောင် LED များသည် ၎င်းတို့၏ကိုယ်ပိုင် epitaxial ပစ္စည်းများကို မတွေ့ရှိသေးပါ။ ရှိပြီးသား ဖော့စဖရပ်စ် အာဆင်းနစ်နိုက်ထရိုက်စီးရီးပစ္စည်းများသည် အဝါရောင်-အစိမ်းရောင်ရောင်စဉ်အပိုင်းအခြားတွင် ထိရောက်မှုအလွန်နိမ့်ကျသည်။ သို့သော်၊ အနီရောင် သို့မဟုတ် အပြာရောင် epitaxial ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ အစိမ်းရောင် LED များ ပြုလုပ်နိုင်သည်။ လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆနည်းသော အခြေအနေများတွင်၊ ဖော့စဖောရက်ပြောင်းလဲမှုဆုံးရှုံးမှုမရှိသောကြောင့် အစိမ်းရောင် LED သည် အပြာ + ဖော့စဖောရက်အစိမ်းရောင်အလင်းထက် ပိုမိုမြင့်မားသော တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသည်။ 1mA လျှပ်စီးကြောင်းအခြေအနေအောက်တွင် ၎င်း၏ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် 291Lm/W သို့ ရောက်ရှိကြောင်း သတင်းပို့ထားသည်။ သို့သော်၊ Droop အကျိုးသက်ရောက်မှုကြောင့် အစိမ်းရောင်အလင်း၏ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် လျှပ်စီးကြောင်းကြီးများတွင် သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားသည်။ လျှပ်စီးကြောင်းသိပ်သည်းဆတိုးလာသောအခါ၊ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားသည်။ 350mA လျှပ်စီးကြောင်းတွင်၊ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် 108Lm/W ဖြစ်သည်။ 1A အခြေအနေအောက်တွင်၊ တောက်ပမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် 66Lm/W အထိ ကျဆင်းသွားသည်။

အုပ်စု III ဖော့စဖိုက်များအတွက်၊ အစိမ်းရောင်အလွှာထဲသို့ အလင်းထုတ်လွှတ်ခြင်းသည် ပစ္စည်းစနစ်များအတွက် အခြေခံအတားအဆီးတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ AlInGaP ၏ ဖွဲ့စည်းမှုကို အနီရောင်၊ လိမ္မော်ရောင် သို့မဟုတ် အဝါရောင်အစား အစိမ်းရောင်ထုတ်လွှတ်အောင် ပြောင်းလဲခြင်းသည် ပစ္စည်းစနစ်၏ စွမ်းအင်ကွာဟချက်နည်းပါးမှုကြောင့် မလုံလောက်သော သယ်ဆောင်သူကန့်သတ်ချက်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ၎င်းသည် ထိရောက်သော ရောင်ခြည်ပေါင်းစပ်မှုကို တားဆီးပေးသည်။

ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ III-nitrides တွေဟာ မြင့်မားတဲ့ စွမ်းဆောင်ရည်ရရှိဖို့ ပိုခက်ခဲပေမယ့် အခက်အခဲတွေကိုတော့ မကျော်လွှားနိုင်ပါဘူး။ ဒီစနစ်ကို အသုံးပြုခြင်းအားဖြင့် အစိမ်းရောင်အလင်းတန်းအထိ အလင်းကို တိုးချဲ့ပေးခြင်းအားဖြင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းစေမယ့် အချက်နှစ်ချက်ကတော့ ပြင်ပကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းခြင်းနဲ့ လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းခြင်းတို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ပြင်ပကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းခြင်းဟာ အစိမ်းရောင်ကမ်ကွာဟချက်နည်းပေမယ့် အစိမ်းရောင် LED တွေဟာ GaN ရဲ့ မြင့်မားတဲ့ forward voltage ကို အသုံးပြုတာကြောင့် ပါဝါပြောင်းလဲမှုနှုန်း လျော့ကျစေပါတယ်။ ဒုတိယအားနည်းချက်ကတော့ injection current density တိုးလာတာနဲ့အမျှ အစိမ်းရောင် LED လျော့ကျပြီး droop effect ကြောင့် ပိတ်မိနေတတ်ပါတယ်။ Droop effect ဟာ အပြာရောင် LED တွေမှာလည်း ဖြစ်ပေါ်ပေမယ့် အစိမ်းရောင် LED တွေမှာ ပိုမိုသက်ရောက်မှုရှိတာကြောင့် ရိုးရာလည်ပတ်မှု စွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ကျစေပါတယ်။ ဒါပေမယ့် droop effect ရဲ့ အကြောင်းရင်းတွေနဲ့ပတ်သက်ပြီး ထင်ကြေးပေးမှုတွေ အများကြီးရှိပါတယ်၊ Auger recombination တစ်ခုတည်းမဟုတ်ဘဲ dislocation၊ carrier overflow ဒါမှမဟုတ် electron leakage တို့ ပါဝင်ပါတယ်။ နောက်ဆုံးတစ်ခုကတော့ high-voltage internal electric field ကြောင့် မြှင့်တင်ပေးပါတယ်။

ထို့ကြောင့် အစိမ်းရောင် LED များ၏ အလင်းထိရောက်မှုကို မြှင့်တင်ရန် နည်းလမ်း- တစ်ဖက်တွင်၊ အလင်းထိရောက်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ရှိပြီးသား epitaxial ပစ္စည်းများ၏ အခြေအနေအောက်တွင် Droop effect ကို မည်သို့လျှော့ချရမည်ကို လေ့လာပါ။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အပြာရောင် LED များနှင့် အစိမ်းရောင်ဖော့စဖရပ်စ်များ၏ photoluminescence conversion ကို အသုံးပြု၍ အစိမ်းရောင်အလင်းကို ထုတ်လွှတ်ပါ။ ဤနည်းလမ်းသည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော အစိမ်းရောင်အလင်းကို ရရှိနိုင်ပြီး လက်ရှိအဖြူရောင်အလင်းထက် အလင်းထိရောက်မှု ပိုမိုမြင့်မားသော သီအိုရီအရ ရရှိနိုင်သည်။ ၎င်းသည် အလိုအလျောက်မဟုတ်သော အစိမ်းရောင်အလင်းဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ရောင်စဉ်ကျယ်ပြန့်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အရောင်သန့်စင်မှု လျော့ကျခြင်းသည် display များအတွက် မကောင်းသော်လည်း သာမန်လူများအတွက် မသင့်တော်ပါ။ အလင်းရောင်အတွက် ပြဿနာမရှိပါ။ ဤနည်းလမ်းဖြင့် ရရှိသော အစိမ်းရောင်အလင်းထိရောက်မှုသည် 340 Lm/W ထက် ပိုများနိုင်သော်လည်း အဖြူရောင်အလင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် 340 Lm/W ထက် မကျော်လွန်ပါ။ တတိယအနေဖြင့်၊ သင့်ကိုယ်ပိုင် epitaxial ပစ္စည်းများကို သုတေသနပြုလုပ်ပြီး ရှာဖွေပါ။ ဤနည်းအားဖြင့်သာ မျှော်လင့်ချက်ရောင်ခြည်တစ်ခု ရှိနေသည်။ 340 Lm/w ထက်မြင့်သော အစိမ်းရောင်အလင်းကို ရရှိခြင်းဖြင့် အနီ၊ အစိမ်းနှင့် အပြာရောင် အဓိကအရောင် LED သုံးမျိုးဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော အဖြူရောင်အလင်းသည် အပြာရောင်ချစ်ပ်အမျိုးအစား အဖြူရောင် LED များ၏ 340 Lm/w ၏ တောက်ပမှုထိရောက်မှုကန့်သတ်ချက်ထက် ပိုမိုမြင့်မားနိုင်သည်။

3. ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် LEDချစ်ပ် + မူလအရောင် ဖော့စဖရပ်စ် သုံးခုသည် အလင်းကို ထုတ်လွှတ်သည်။

အထက်ဖော်ပြပါ အဖြူရောင် LED အမျိုးအစား နှစ်မျိုး၏ အဓိက မွေးရာပါ ချို့ယွင်းချက်မှာ တောက်ပမှုနှင့် ရောင်စုံမှုတို့၏ မညီမညာ နေရာချထားမှု ဖြစ်သည်။ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ကို လူ့မျက်စိဖြင့် မြင်နိုင်ခြင်း မရှိပါ။ ထို့ကြောင့် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်သည် ချစ်ပ်မှ ထွက်လာပြီးနောက်၊ ၎င်းကို ထုပ်ပိုးမှုအလွှာရှိ မူလအရောင် ဖော့စဖောရက်စ် သုံးခုမှ စုပ်ယူပြီး ဖော့စဖောရက်စ်၏ အလင်းဖြာထွက်မှုဖြင့် အဖြူရောင်အလင်းအဖြစ် ပြောင်းလဲကာ အာကာသထဲသို့ ထုတ်လွှတ်သည်။ ၎င်းသည် ၎င်း၏ အကြီးမားဆုံး အားသာချက်ဖြစ်ပြီး ရိုးရာ ဖလိုရက်ဆီယွန် မီးချောင်းများကဲ့သို့ပင် နေရာချထားမှု အရောင် မညီမညာ မရှိပါ။ သို့သော် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် ချစ်ပ် အဖြူရောင် LED ၏ သီအိုရီအရ အလင်းရောင် ထိရောက်မှုသည် အပြာရောင် ချစ်ပ် အဖြူရောင် အလင်း၏ သီအိုရီအရ တန်ဖိုးထက် မမြင့်မားနိုင်ဘဲ RGB အဖြူရောင် အလင်း၏ သီအိုရီအရ တန်ဖိုးထက် မမြင့်မားနိုင်ပါ။ သို့သော် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် လှုံ့ဆော်မှုအတွက် သင့်လျော်သော မြင့်မားသော စွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော မူလအရောင် ဖော့စဖောရက်စ် သုံးခု ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမှတစ်ဆင့်သာ အထက်ဖော်ပြပါ အဖြူရောင် LED နှစ်ခုထက် နီးစပ်သော သို့မဟုတ် ပိုမိုထိရောက်သော ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် အဖြူရောင် LED များကို ဤအဆင့်တွင် ရရှိနိုင်ပါသည်။ အပြာရောင် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည် LED များနှင့် ပိုမိုနီးကပ်လေ၊ ဖြစ်နိုင်ခြေ ပိုများလေဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အရွယ်အစားကြီးလေ၊ အလတ်စားလှိုင်းနှင့် ရေတိုလှိုင်း UV အမျိုးအစား အဖြူရောင် LED များကို မဖြစ်နိုင်ပါ။