دانش LED و فسفر

LED از فسفر برای پوشش تراشه های LED برای رسیدن به انتشار نور سفید استفاده می کند.

سه روش اصلی برای LED برای استفاده از فسفر برای دستیابی به انتشار نور سفید وجود دارد, اما هیچ یک از آنها کاملا بالغ نیستند, که کاربرد LED نور سفید در زمینه روشنایی را به طور جدی تحت تاثیر قرار می دهد. به طور خاص, روش اول پوشاندن تراشه LED آبی با فسفر زرد است که می تواند توسط نور آبی تحریک شود, و نور آبی ساطع شده توسط تراشه مکمل نور زرد ساطع شده توسط فسفر برای تشکیل نور سفید است.. این فناوری در انحصار شرکت Nichia ژاپن است, و یک عیب اساسی این راه حل این است که طیف انتشار یون های Ce3+ در فسفر ویژگی های طیف پیوسته ندارد., ارائه رنگ ضعیف, و برآوردن نیازهای روشنایی با دمای رنگ پایین دشوار است. در عین حال, راندمان نوری به اندازه کافی بالا نیست, و باید با تولید فسفرهای جدید با کارایی بالا بهبود یابد.

روش دوم اجرای این است که فسفرهای سبز و قرمز را روی تراشه LED آبی بپوشانید, و نور آبی ساطع شده توسط تراشه با نور سبز و قرمز ساطع شده توسط فسفر سنتز می شود تا نور سفید با ارائه رنگ بهتر به دست آید.. اما, راندمان تبدیل موثر فسفر مورد استفاده در این روش پایین است, به خصوص راندمان فسفر قرمز باید تا حد زیادی بهبود یابد.

روش سوم پوشاندن رنگ بنفش یا فرابنفش است تراشه LED با سه رنگ اصلی یا فسفر چند رنگ, و از نور فرابنفش موج بلند استفاده کنید (370nm-380nm) یا نور بنفش (380nm-410nm) توسط تراشه ساطع می شود تا فسفرها را برای رسیدن به انتشار نور سفید تحریک کند. این روش رندر رنگ بهتری دارد, اما مشکلات مشابه روش دوم را نیز دارد. در حال حاضر, فسفرهای قرمز و سبز با راندمان تبدیل بیشتر عمدتاً سیستم‌های سولفیدی هستند. این نوع فسفر دارای پایداری لومینسانس ضعیف و فروپاشی نور زیاد است. بنابراین, توسعه فسفرهای LED نور سفید با راندمان بالا و پوسیدگی کم نور به اولویت اصلی تبدیل شده است..

استفاده از فسفر برای ساخت ال ای دی های رنگی دارای مزایای زیر است:

اول, اگرچه LED های رنگی با رنگ های مختلف مانند قرمز, زرد, سبز, آبی, و ارغوانی را می توان بدون استفاده از فسفر تهیه کرد, راندمان نورانی این LED های رنگی مختلف بسیار متفاوت است. پس از استفاده از فسفر, از مزایای راندمان نوری بالای LED در باندهای خاص می توان برای تهیه LED در باندهای دیگر برای بهبود راندمان نوری باند استفاده کرد.. مثلا, برخی از LED های باند سبز کارایی پایینی دارند. تولیدکنندگان تایوانی از فسفرهایی که ما ارائه می کنیم برای تولید یک LED با کارایی بالا به نام سبز سیب برای نور پس زمینه تلفن همراه استفاده می کنند., که به منافع اقتصادی خوبی دست یافته است.

دوما, کنترل دقیق طول موج انتشار LED ها هنوز دشوار است, که باعث می شود برخی از طول موج های LED به دلیل عدم استفاده از آنها هدر برود. مثلا, هنگامی که یک LED 470 نانومتری مورد نیاز است, ممکن است یک LED با دامنه وسیع‌تر 455 تا 480 نانومتر تولید شود. ال ای دی ها در هر دو انتهای طول موج انتشار فقط با قیمت نسبتا پایین قابل پردازش یا دور ریختن هستند.. استفاده از فسفر می تواند این مواد زائد را به رنگ هایی که برای استفاده ما نیاز داریم تبدیل کند.

سوم, پس از استفاده از فسفر, رنگ نور برخی از LED ها برای برآورده کردن نیازهای کاربردی مختلف، ملایم تر یا روشن تر می شود. البته, فسفرها بیشترین کاربرد را در زمینه نور سفید در LED ها دارند, اما به دلیل مزایای ویژه آنها, آنها همچنین می توانند در LED های رنگی تا حدی مورد استفاده قرار گیرند. اما, استفاده از فسفر در LED های رنگی به تازگی آغاز شده است و نیاز به تحقیق و توسعه عمیق بیشتری دارد.