Inp Quantum Dots ประสิทธิภาพสูงช่วยเพิ่มระบบไฟ LED ที่ยั่งยืน

การแสวงหาประสบการณ์แสงที่ดีที่สุดถูกขัดขวางมานานแล้วโดยการแลกเปลี่ยนขั้นพื้นฐานในเทคโนโลยี LED: ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างดัชนีการเรนเดอร์สี (CRI)และประสิทธิภาพการส่องสว่าง (LE). โซลูชันมาตรฐานอุตสาหกรรมปัจจุบันที่ใช้ชิป LED สีฟ้าพร้อมการแปลงฟอสเฟอร์ต้องเผชิญกับการสูญเสียประสิทธิภาพอย่างมากเมื่อพยายามให้ได้ความแม่นยำของสีสูง

ฟอสเฟอร์สีแดงที่ใช้ไนไตรด์แบบทั่วไปแสดงให้เห็นถึงการสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมาก เมื่อผลักดันการวัดการแสดงสีให้เหนือกว่าบรรทัดฐานของอุตสาหกรรม การเพิ่ม CRI (Ra) จาก 80 เป็น 90 ส่งผลให้เกิดความน่าทึ่งการสูญเสียลูเมน 17%ที่อุณหภูมิสี 2,700K เนื่องจากมีสเปกตรัมการแผ่รังสีที่กว้าง ข้อจำกัดทางกายภาพนี้เป็นอุปสรรคหลักในการนำโซลูชันระบบไฟส่องสว่างระดับพรีเมียมมาใช้อย่างกว้างขวาง

ในขณะที่จุดควอนตัม (QD) ที่ใช้แคดเมียมได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่า—บรรลุผลสำเร็จ173 ลิตร/วัตต์ผ่านแบนด์วิดท์การปล่อยก๊าซที่แคบและผลผลิตควอนตัมสูง ศักยภาพเชิงพาณิชย์ถูกจำกัดโดยกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศ เช่น EU RoHS ขณะนี้อุตสาหกรรมแสงสว่างกำลังเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญ: การพัฒนาทางเลือกที่ปราศจากแคดเมียมที่สามารถตอบสนองความต้องการดังกล่าวไปพร้อมๆ กันรา 90/R9 50มาตรฐานคุณภาพพร้อมทั้งปฏิบัติตามข้อจำกัดด้านโลหะหนัก

การวิจัยล่าสุดได้ตรวจสอบควอนตัมดอทอินเดียมฟอสไฟด์/สังกะสีเซเลไนด์ (InP/ZnSe) ว่าเป็นโซลูชันที่น่าหวังสำหรับ LED สีขาวประสิทธิภาพสูง:

1. การเพิ่มประสิทธิภาพสเปกตรัม:ผลการศึกษาพบว่าแม้ว่าสเปกตรัมการปล่อยแสงที่แคบลงโดยทั่วไปจะปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่การใช้งานที่มี CRI สูงจำเป็นต้องชดเชยการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นสีแดงเพื่อรักษาคุณภาพสี InP/ZnSe QD ที่มีขนาดประมาณ 45 นาโนเมตรเต็มความกว้างที่ครึ่งสูงสุด (FWHM) แสดงให้เห็นความสมดุลที่เหมาะสม โดยจับคู่ QD ที่ใช้แคดเมียมในความสามารถในการเรนเดอร์สี
2. การตรวจสอบประสิทธิภาพ:นักวิจัยประสบความสำเร็จในการรวม InP/ZnSe QD เข้ากับสารเรืองแสงสีเขียวรา ๋ 90และอาร์9 ñ 50ที่อุณหภูมิสี 4000K เชื่อม "ช่องว่างสีฟ้า" ระหว่างการกระตุ้นสีน้ำเงินและการปล่อยสีแดงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน:ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า LED ที่ใช้ InP/ZnSe QD มีประสิทธิภาพเหนือกว่าฟอสเฟอร์ไนไตรด์ทั่วไปในด้านประสิทธิภาพการส่องสว่างของรังสี (LER) ที่ทั้ง 3000K และ 4000K ในขณะที่ยังคงความเท่าเทียมกับทางเลือกอื่นที่ใช้แคดเมียม ระบบสำเร็จแล้ว132 ลิตร/วัตต์ที่ 4000K

การวิจัยระบุว่าข้อจำกัดในปัจจุบันของประสิทธิภาพ InP/ZnSe QD-LED ไม่ได้มาจากตัวควอนตัมดอท แต่มาจากประสิทธิภาพการแปลงชิป LED สีฟ้าและการรีไซเคิลแสงระดับแพ็คเกจ. ในขณะที่เทคโนโลยีการห่อหุ้มก้าวหน้าไป จุดควอนตัมที่ใช้อินเดียมฟอสไฟด์ก็กลายเป็นรากฐานที่เป็นไปได้สำหรับรุ่นถัดไปของไฟ LED สีขาว CRI สูงที่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งนำเสนอแนวทางปฏิบัติที่นำไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ของโซลูชันระบบไฟส่องสว่างระดับพรีเมียม