ଧଳା LED ପ୍ରକାରଗୁଡିକ: ଆଲୋକୀକରଣ ପାଇଁ ଧଳା LEDର ମୁଖ୍ୟ ବୈଷୟିକ ମାର୍ଗଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି: ① ନୀଳ LED + ଫସଫର ପ୍ରକାର; ②RGB LED ପ୍ରକାର; ③ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ LED + ଫସଫର ପ୍ରକାର।

1. ନୀଳ ଆଲୋକ - LED ଚିପ୍ + ହଳଦିଆ-ସବୁଜ ଫସଫର ପ୍ରକାର ଯେଉଁଥିରେ ବହୁ-ରଙ୍ଗୀ ଫସଫର ଡେରିଭେଟିଭ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପ୍ରକାର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।

ହଳଦିଆ-ସବୁଜ ଫସଫର ସ୍ତର LED ଚିପ୍ ରୁ ନୀଳ ଆଲୋକର କିଛି ଅଂଶକୁ ଶୋଷିତ କରି ଫଟୋଲୁମିନେସେନ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। LED ଚିପ୍ ରୁ ନୀଳ ଆଲୋକର ଅନ୍ୟ ଅଂଶ ଫସଫର ସ୍ତର ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରେରିତ ହୁଏ ଏବଂ ସ୍ଥାନର ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଥାନରେ ଫସଫର ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଗତ ହଳଦିଆ-ସବୁଜ ଆଲୋକ ସହିତ ମିଶିଯାଏ। ଧଳା ଆଲୋକ ଗଠନ ପାଇଁ ଲାଲ, ସବୁଜ ଏବଂ ନୀଳ ଆଲୋକ ମିଶ୍ରିତ ହୁଏ; ଏହି ପଦ୍ଧତିରେ, ବାହ୍ୟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ, ଫସଫର ଫଟୋଲୁମିନେସେନ୍ସ ରୂପାନ୍ତର ଦକ୍ଷତାର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ତାତ୍ତ୍ୱିକ ମୂଲ୍ୟ 75% ଅତିକ୍ରମ କରିବ ନାହିଁ; ଏବଂ ଚିପ୍ ରୁ ସର୍ବାଧିକ ଆଲୋକ ନିଷ୍କାସନ ହାର କେବଳ 70% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିପାରିବ। ତେଣୁ, ତାତ୍ତ୍ୱିକ ଭାବରେ, ନୀଳ-ପ୍ରକାର ଧଳା ଆଲୋକ ସର୍ବାଧିକ LED ଆଲୋକମୟ ଦକ୍ଷତା 340 Lm/W ଅତିକ୍ରମ କରିବ ନାହିଁ। ଗତ କିଛି ବର୍ଷ ମଧ୍ୟରେ, CREE 303Lm/W ରେ ପହଞ୍ଚିଛି। ଯଦି ପରୀକ୍ଷା ଫଳାଫଳ ସଠିକ୍ ହୁଏ, ତେବେ ଏହା ପାଳନ କରିବା ଯୋଗ୍ୟ।

୨. ଲାଲ, ସବୁଜ ଏବଂ ନୀଳ ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ ମିଶ୍ରଣ।RGB LED ପ୍ରକାରଗୁଡିକଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ କରିବାRGBW- LED ପ୍ରକାରଗୁଡିକ, ଇତ୍ୟାଦି।

R-LED (ଲାଲ) + G-LED (ସବୁଜ) + B-LED (ନୀଳ) ତିନୋଟି ଆଲୋକ-ନିର୍ବାହୀ ଡାୟୋଡ୍ ଏକାଠି ମିଶିଥାଏ, ଏବଂ ନିର୍ଗତ ଲାଲ, ସବୁଜ ଏବଂ ନୀଳ ଆଲୋକର ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ ସିଧାସଳଖ ସ୍ପେସରେ ମିଶ୍ରିତ ହୋଇ ଧଳା ଆଲୋକ ସୃଷ୍ଟି କରିଥାଏ। ଏହି ଉପାୟରେ ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା ଧଳା ଆଲୋକ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ, ସର୍ବପ୍ରଥମେ, ବିଭିନ୍ନ ରଙ୍ଗର LED, ବିଶେଷକରି ସବୁଜ LED, ଦକ୍ଷ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା ଏହି ସତ୍ୟରୁ ଦେଖାଯାଇପାରେ ଯେ ସବୁଜ ଆଲୋକ "ଆଇସୋଏନର୍ଜି ଧଳା ଆଲୋକ"ର ପ୍ରାୟ 69% ଅଟେ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ନୀଳ ଏବଂ ଲାଲ LED ର ଆଲୋକୀୟ ଦକ୍ଷତା ବହୁତ ଅଧିକ ରହିଛି, ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା ଯଥାକ୍ରମେ 90% ଏବଂ 95% ଅତିକ୍ରମ କରିଛି, କିନ୍ତୁ ସବୁଜ LED ର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା ବହୁତ ପଛରେ ରହିଛି। GaN-ଆଧାରିତ LED ର କମ୍ ସବୁଜ ଆଲୋକ ଦକ୍ଷତାର ଏହି ଘଟଣାଟିକୁ "ସବୁଜ ଆଲୋକ ବ୍ୟବଧାନ" କୁହାଯାଏ। ଏହାର ମୁଖ୍ୟ କାରଣ ହେଉଛି ସବୁଜ LED ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସେମାନଙ୍କର ନିଜସ୍ୱ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇନାହିଁ। ବିଦ୍ୟମାନ ଫସଫରସ୍ ଆର୍ସେନିକ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ସିରିଜ୍ ସାମଗ୍ରୀ ହଳଦିଆ-ସବୁଜ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ପରିସରରେ ବହୁତ କମ ଦକ୍ଷତା ରଖେ। ତଥାପି, ସବୁଜ LED ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ଲାଲ କିମ୍ବା ନୀଳ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସାମଗ୍ରୀ ବ୍ୟବହାର କରି କମ୍ କରେଣ୍ଟ ଘନତା ପରିସ୍ଥିତିରେ, କାରଣ କୌଣସି ଫସଫର ରୂପାନ୍ତର କ୍ଷତି ନାହିଁ, ସବୁଜ LED ନୀଳ + ଫସଫର ସବୁଜ ଆଲୋକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା ପ୍ରଦାନ କରେ। ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଛି ଯେ 1mA ବର୍ତ୍ତମାନ ସ୍ଥିତିରେ ଏହାର ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା 291Lm/W ରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ। ତଥାପି, ଡ୍ରୁପ୍ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ସବୁଜ ଆଲୋକର ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା ବଡ଼ ସ୍ରୋତରେ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ ପାଏ। ଯେତେବେଳେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା ଶୀଘ୍ର ହ୍ରାସ ପାଏ। 350mA କରେଣ୍ଟରେ, ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା 108Lm/W ହୋଇଥାଏ। 1A ଅବସ୍ଥାରେ, ଆଲୋକିତ ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ ପାଏ। 66Lm/W ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ।

ଗ୍ରୁପ III ଫସଫାଇଡ୍ ପାଇଁ, ସବୁଜ ବ୍ୟାଣ୍ଡରେ ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କରିବା ଭୌତିକ ପ୍ରଣାଳୀ ପାଇଁ ଏକ ମୌଳିକ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ପାଲଟିଛି। AlInGaP ର ଗଠନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଏହା ଲାଲ, କମଳା କିମ୍ବା ହଳଦିଆ ପରିବର୍ତ୍ତେ ସବୁଜ ନିର୍ଗତ ହୁଏ, ଫଳରେ ଭୌତିକ ପ୍ରଣାଳୀର ଆପେକ୍ଷିକ ଭାବରେ କମ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବଧାନ ହେତୁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ବାହକ ଆବଦ୍ଧତା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଦକ୍ଷ ବିକିରଣ ପୁନଃସଂଯୋଗକୁ ବାଧା ଦିଏ।

ବିପରୀତରେ, III-ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା ହାସଲ କରିବା ଅଧିକ କଷ୍ଟକର, କିନ୍ତୁ ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ ଅପ୍ରତିକୂଳ ନୁହେଁ। ଏହି ସିଷ୍ଟମ ବ୍ୟବହାର କରି, ଆଲୋକକୁ ସବୁଜ ଆଲୋକ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିସ୍ତାର କରିବା, ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ କରିବାର ଦୁଇଟି କାରଣ ହେଉଛି: ବାହ୍ୟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଦକ୍ଷତା। ବାହ୍ୟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ ଏହି ସତ୍ୟରୁ ଆସିଛି ଯେ ଯଦିଓ ସବୁଜ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ବ୍ୟବଧାନ କମ୍, ସବୁଜ LEDଗୁଡ଼ିକ GaN ର ଉଚ୍ଚ ଫରୱାର୍ଡ ଭୋଲଟେଜ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନ ହାର ହ୍ରାସ ପାଏ। ଦ୍ୱିତୀୟ ଅସୁବିଧା ହେଉଛି ଯେ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ କରେଣ୍ଟ ଘନତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ ସବୁଜ LED ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ ଡ୍ରୁପ୍ ପ୍ରଭାବ ଦ୍ୱାରା ଫସିଯାଏ। ଡ୍ରୁପ୍ ପ୍ରଭାବ ନୀଳ LED ରେ ମଧ୍ୟ ଘଟେ, କିନ୍ତୁ ଏହାର ପ୍ରଭାବ ସବୁଜ LED ରେ ଅଧିକ, ଯାହା ଫଳରେ ପାରମ୍ପରିକ କାର୍ଯ୍ୟ କରେଣ୍ଟ ଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ ପାଏ। ତଥାପି, ଡ୍ରୁପ୍ ପ୍ରଭାବର କାରଣଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଅନେକ ଅନୁମାନ ଅଛି, କେବଳ Auger ପୁନଃସଂଯୋଜନ ନୁହେଁ - ଏଥିରେ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି, ବାହକ ଓଭରଫ୍ଲୋ କିମ୍ବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଲିକେଜ୍ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ପରବର୍ତ୍ତୀ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଦ୍ୱାରା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।

ତେଣୁ, ସବୁଜ LED ର ଆଲୋକ ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବାର ଉପାୟ: ଗୋଟିଏ ପଟେ, ଆଲୋକ ଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ବିଦ୍ୟମାନ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପରିସ୍ଥିତିରେ ଡ୍ରୁପ୍ ପ୍ରଭାବକୁ କିପରି ହ୍ରାସ କରାଯିବ ତାହା ଅଧ୍ୟୟନ କରନ୍ତୁ; ଅନ୍ୟପଟେ, ସବୁଜ ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କରିବା ପାଇଁ ନୀଳ LED ଏବଂ ସବୁଜ ଫସଫରର ଫଟୋଲୁମିନେସେନ୍ସ ରୂପାନ୍ତର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ। ଏହି ପଦ୍ଧତି ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା ସବୁଜ ଆଲୋକ ପାଇପାରିବ, ଯାହା ତତ୍ତ୍ୱଗତ ଭାବରେ ବର୍ତ୍ତମାନର ଧଳା ଆଲୋକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଆଲୋକ ଦକ୍ଷତା ହାସଲ କରିପାରିବ। ଏହା ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ସବୁଜ ଆଲୋକ ନୁହେଁ, ଏବଂ ଏହାର ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ପ୍ରସାରଣ ଯୋଗୁଁ ରଙ୍ଗ ଶୁଦ୍ଧତାରେ ହ୍ରାସ ପ୍ରଦର୍ଶନ ପାଇଁ ପ୍ରତିକୂଳ, କିନ୍ତୁ ଏହା ସାଧାରଣ ଲୋକଙ୍କ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ନୁହେଁ। ଆଲୋକ ପାଇଁ କୌଣସି ସମସ୍ୟା ନାହିଁ। ଏହି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ସବୁଜ ଆଲୋକ ପ୍ରଭାବ 340 Lm/W ରୁ ଅଧିକ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଛି, କିନ୍ତୁ ଏହା ଧଳା ଆଲୋକ ସହିତ ମିଶ୍ରଣ ପରେ ମଧ୍ୟ 340 Lm/W ଅତିକ୍ରମ କରିବ ନାହିଁ। ତୃତୀୟତଃ, ଗବେଷଣା ଜାରି ରଖନ୍ତୁ ଏବଂ ନିଜର ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଖୋଜନ୍ତୁ। କେବଳ ଏହି ଉପାୟରେ, ଆଶାର ଏକ ଝଲକ ଅଛି। 340 Lm/w ରୁ ଅଧିକ ସବୁଜ ଆଲୋକ ପ୍ରାପ୍ତ କରି, ଲାଲ, ସବୁଜ ଏବଂ ନୀଳ ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ LED ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ଧଳା ଆଲୋକ ନୀଳ ଚିପ୍-ପ୍ରକାର ଧଳା ଆଲୋକ LED ର 340 Lm/w ର ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ଦକ୍ଷତା ସୀମା ଠାରୁ ଅଧିକ ହୋଇପାରେ। W.

3. ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ LEDଚିପ୍ + ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ ଫସଫର ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କରେ।

ଉପରୋକ୍ତ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର ଧଳା LEDର ମୁଖ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ତ୍ରୁଟି ହେଉଛି ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଏବଂ ରଙ୍ଗୀନତାର ଅସମାନ ସ୍ଥାନିକ ବଣ୍ଟନ। ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକକୁ ମଣିଷ ଆଖି ଦ୍ୱାରା ଅନୁଭବ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଚିପ୍ ବାହାରକୁ ଯିବା ପରେ, ଏହା ପ୍ୟାକେଜିଂ ସ୍ତରର ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ ଫସଫର ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ ହୁଏ, ଏବଂ ଫସଫରଗୁଡ଼ିକର ଫଟୋଲୁମିନେସେନ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଧଳା ଆଲୋକରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ, ଏବଂ ତା’ପରେ ମହାକାଶକୁ ନିର୍ଗତ ହୁଏ। ଏହା ଏହାର ସବୁଠାରୁ ବଡ଼ ସୁବିଧା, ପାରମ୍ପରିକ ଫ୍ଲୋରୋସେଣ୍ଟ ଲ୍ୟାମ୍ପ ପରି, ଏଥିରେ ସ୍ଥାନିକ ରଙ୍ଗ ଅସମାନତା ନାହିଁ। ତଥାପି, ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଚିପ୍ ଧଳା ଆଲୋକ LEDର ସୈଦ୍ଧାନ୍ତିକ ଆଲୋକ ଦକ୍ଷତା ନୀଳ ଚିପ୍ ଧଳା ଆଲୋକର ସୈଦ୍ଧାନ୍ତିକ ମୂଲ୍ୟଠାରୁ ଅଧିକ ହୋଇପାରିବ ନାହିଁ, RGB ଧଳା ଆଲୋକର ସୈଦ୍ଧାନ୍ତିକ ମୂଲ୍ୟକୁ ଛାଡ଼ି ଦିଅନ୍ତୁ। ତଥାପି, କେବଳ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଉତ୍ତେଜନା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା ତିନି-ପ୍ରାଥମିକ ରଙ୍ଗ ଫସଫର ବିକାଶ ଦ୍ୱାରା ଆମେ ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଉପରୋକ୍ତ ଦୁଇଟି ଧଳା LED ର ନିକଟତର କିମ୍ବା ତା’ଠାରୁ ଅଧିକ ଦକ୍ଷ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଧଳା LED ପାଇପାରିବା। ନୀଳ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ LED ଯେତେ ନିକଟତର, ସେଗୁଡ଼ିକର ସମ୍ଭାବନା ସେତେ ଅଧିକ। ଏହା ଯେତେ ବଡ଼, ମଧ୍ୟମ-ତରଙ୍ଗ ଏବଂ କ୍ଷୁଦ୍ର-ତରଙ୍ଗ UV ପ୍ରକାର ଧଳା LED ସମ୍ଭବ ନୁହେଁ।