نقاط کوانتومی با عملکرد بالا باعث افزایش روشنایی LED پایدار می شوند

تلاش برای تجربه های نورپردازی بهینه مدتهاست که با یک تعادل اساسی در فناوری LED، مانع شده است: رابطه معکوس بینشاخص رندر رنگ (CRI)وکارایی نور (LE)در حال حاضر راه حل های استاندارد صنعت با استفاده از تراشه های LED آبی با تبدیل فسفر در هنگام تلاش برای دستیابی به دقت رنگ بالا با از دست دادن کارایی قابل توجهی روبرو هستند.

فوسفورهای قرمز مبتنی بر نیترید معمولی در هنگام فشار بر معیارهای رندرینگ رنگ فراتر از استانداردهای صنعت، اتلاف انرژی قابل توجهی را نشان می دهند. افزایش CRI (Ra) از 80 به 90 منجر به کاهش چشمگیری در17 درصد از دست دادن لومناین محدودیت فیزیکی مانع اصلی برای پذیرش گسترده راه حل های نورپردازی برتر است.

در حالی که نقاط کوانتومی مبتنی بر کادمیوم (QDs) عملکرد برتر نشان داده اند173 lm/Wبا توجه به پهنای باند انتشار باریک و بهره کوانتومی بالا، قابلیت تجاری آنها توسط مقررات بین المللی زیست محیطی مانند RoHS اتحادیه اروپا محدود می شود.صنعت نورپردازی اکنون با یک چالش حیاتی روبرو است: توسعه جایگزین های آزاد از کادمیوم که همزمان می توانندRa 90/R9 50استاندارد کیفیت با رعایت محدودیت های فلزات سنگین.

تحقیقات اخیر، نقاط کوانتومی فوسفید ایندیوم/سلنید روی (InP/ZnSe) را به عنوان یک راه حل امیدوار کننده برای ال ای دی های سفید با عملکرد بالا تأیید کرده است:

1. بهینه سازی طیف:این مطالعه نشان داد که در حالی که طیف های انتشار باریک تر به طور کلی کارایی را بهبود می بخشند، برنامه های کاربردی CRI بالا نیاز به جبران تغییرات قرمز طول موج برای حفظ کیفیت رنگ دارند.QD های InP/ZnSe با تقریباً 45nm عرض کامل در نیمه حداکثر (FWHM) تعادل مطلوب را نشان می دهند، که با QD های مبتنی بر کادمیوم در قابلیت رندر رنگ مطابقت دارد.
2. اعتباربخشی عملکرد:با ترکیب InP/ZnSe QDs با فسفرهای سبز، محققان با موفقیت بهRa ≈ 90وR9 ≈ 50در دمای رنگ 4000K، به طور موثر "فاصله سیان" بین تحریک آبی و انتشار قرمز را برطرف می کند.
3. بهره وری انرژی:نتایج تجربی نشان می دهد که LEDهای مبتنی بر InP/ZnSe QD در کارایی نور تابش (LER) در هر دو 3000K و 4000K از فسفرهای نیتریدی معمولی برتر هستند.در حالی که برابری با جایگزین های مبتنی بر کادمیوم را حفظ می کند. سیستم به دست آمده132 lm/Wدر 4000K.

تحقیقات نشان می دهد که محدودیت های فعلی در کارایی InP/ZnSe QD-LED ناشی از نقاط کوانتومی خود نیست، بلکه ازبهره وری تبدیل تراشه های آبی ال ای دیوبازیافت سبک در سطح بستهبا پیشرفت تکنولوژی های کپسول سازی، نقاط کوانتومی مبتنی بر فوسفید ایندیوم به عنوان پایه ای مناسب برای نسل بعدی از دستگاه های سازگار با محیط زیست ظهور می کنند.LEDهای سفید با CRI بالا که یک مسیر عملی را به سمت پیاده سازی تجاری راه حل های روشنایی برتر ارائه می دهند.