Chấm lượng tử Inp hiệu suất cao tăng cường chiếu sáng LED bền vững

Việc theo đuổi trải nghiệm chiếu sáng tối ưu đã bị cản trở từ lâu bởi một sự đánh đổi cơ bản trong công nghệ LED: mối quan hệ nghịch ngược giữaChỉ số hiển thị màu sắc (CRI)vàhiệu quả ánh sáng (LE)Các giải pháp tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại sử dụng chip LED màu xanh với chuyển đổi phốt pho phải đối mặt với sự mất hiệu quả đáng kể khi cố gắng đạt được độ chính xác màu sắc cao.

Phosphor đỏ dựa trên nitride thông thường cho thấy sự lãng phí năng lượng đáng kể khi đẩy các chỉ số hiển thị màu vượt quá các chuẩn mực của ngành.17% mất ánh sángỞ nhiệt độ màu 2700K do quang phổ phát xạ rộng của chúng.

Trong khi các điểm lượng tử dựa trên cadmium (QD) đã chứng minh hiệu suất vượt trội173 lm/Wdo băng thông phát thải hẹp và năng suất lượng tử cao, khả năng kinh doanh của chúng bị hạn chế bởi các quy định môi trường quốc tế như EU RoHS.Ngành chiếu sáng hiện đang phải đối mặt với một thách thức quan trọng: phát triển các giải pháp thay thế không có cadmium có thể đồng thời đáp ứng các yêu cầu củaRa 90/R9 50tiêu chuẩn chất lượng trong khi tuân thủ các hạn chế kim loại nặng.

Nghiên cứu gần đây đã xác nhận các chấm lượng tử Indium phosphide/Zinc selenide (InP/ZnSe) là một giải pháp hứa hẹn cho đèn LED màu trắng hiệu suất cao:

1. Tối ưu hóa quang phổ:Nghiên cứu cho thấy trong khi quang phổ phát xạ hẹp hơn thường cải thiện hiệu quả, các ứng dụng CRI cao đòi hỏi phải bù đắp độ dài sóng chuyển đổi màu đỏ để duy trì chất lượng màu sắc.InP/ZnSe QDs với khoảng 45nm Full-width-at-half-maximum (FWHM) chứng minh sự cân bằng tối ưu, phù hợp với các QD dựa trên cadmium trong khả năng hiển thị màu sắc.
2. Xác thực hiệu suất:Bằng cách kết hợp InP/ZnSe QDs với phốt pho xanh, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việcRa ≈ 90vàR9 ≈ 50ở nhiệt độ màu 4000K, hiệu quả thu hẹp khoảng cách giữa kích thích màu xanh và phát xạ màu đỏ.
3. Hiệu quả năng lượng:Kết quả thí nghiệm cho thấy đèn LED dựa trên InP / ZnSe QD vượt trội so với phosphor nitride thông thường về hiệu quả chiếu sáng của bức xạ (LER) ở cả 3000K và 4000K,trong khi duy trì sự cân bằng với các lựa chọn thay thế dựa trên cadmiumHệ thống đạt được132 lm/Wở 4000K.

Nghiên cứu chỉ ra rằng những hạn chế hiện tại trong hiệu quả InP/ZnSe QD-LED không xuất phát từ chính các chấm lượng tử mà từhiệu quả chuyển đổi chip LED màu xanhvàtái chế ánh sáng ở cấp góiKhi công nghệ đóng gói tiến bộ, các chấm lượng tử dựa trên Indium phosphide xuất hiện như một nền tảng khả thi cho thế hệ tiếp theo của các thiết bị phù hợp với môi trường,đèn LED màu trắng có độ phản xạ cao (CRI) cung cấp một con đường thực tế hướng tới việc triển khai thương mại các giải pháp chiếu sáng cao cấp.