उच्च गुणवत्ता वाले व्हाइट एलईडी लाइट स्रोत के लिए आवेदन की स्थिति और लुमेनसेंट सामग्री का रुझान

दुर्लभ पृथ्वी नई सामग्री कं, लिमिटेड के लुमेनसेंस डिवीजन के निदेशक

2018 अलादीन प्रकाश उद्योग अनुसंधान व्हाइट पेपर के लिए मुख्य सामग्री

दुर्लभ पृथ्वी लुमेनसेंट सामग्री वर्तमान रोशनी, प्रदर्शन और सूचना डिटेक्टरों के लिए मुख्य सामग्री में से एक है, और अगली पीढ़ी के प्रकाश और प्रदर्शन प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए अनिवार्य है। वर्तमान में, आर एंड डी और दुर्लभ पृथ्वी लुमेनसेंट सामग्री का उत्पादन मुख्य रूप से चीन, जापान, संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और दक्षिण कोरिया में केंद्रित है। चीन दुर्लभ पृथ्वी लुमेनसेंट सामग्री का दुनिया का सबसे बड़ा उत्पादक और उपभोक्ता बन गया है। डिस्प्ले फ़ील्ड में, विस्तृत रंग गामट, बड़े आकार, हाई-डेफिनिशन डिस्प्ले भविष्य में एक महत्वपूर्ण विकास प्रवृत्ति है। वर्तमान में, तरल क्रिस्टल डिस्प्ले, क्यूएलडीडी, ओएलईडी और लेजर डिस्प्ले टेक्नोलॉजी जैसे विस्तृत रंग गामट प्राप्त करने के कई तरीके हैं, जिनमें से तरल क्रिस्टल डिस्प्ले तकनीक अब उपलब्ध है। सबसे बड़ा लागत लाभ के साथ, एक बहुत ही पूर्ण तरल क्रिस्टल डिस्प्ले प्रौद्योगिकी और औद्योगिक श्रृंखला का निर्माण किया गया है, यह घरेलू और विदेशी प्रदर्शन उद्यम विकास का केंद्र भी है। प्रकाश के क्षेत्र में, सूरज की रोशनी की तरह पूर्ण-स्पेक्ट्रम रोशनी एक स्वस्थ प्रकाश व्यवस्था के रूप में उद्योग का ध्यान बन गई है। भविष्य की रोशनी की एक महत्वपूर्ण विकास दिशा के रूप में, लेजर प्रकाश ने हाल के वर्षों में अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया है, और ऑटोमोटिव हेडलाइट लाइटिंग सिस्टम में लागू होने वाला पहला व्यक्ति है, जो क्सीनन हेडलाइट्स या एलईडी रोशनी की तुलना में बहुत अधिक चमक प्राप्त कर सकता है। कम ऊर्जा खपत। पौधों के विकास और विकास के लिए एक अनिवार्य भौतिक पर्यावरण कारक के रूप में, हल्का वातावरण पौधों की वृद्धि में सुधार कर सकता है, पौधे के फूलों के नतीजों को कम कर सकता है, हल्की गुणवत्ता विनियमन, नियंत्रण संयंत्र के आकार के माध्यम से पौधों की पैदावार और उत्पादन क्षमता में सुधार कर सकता है और वैश्विक फोकस बन सकता है। पौधों की वृद्धि प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त एक उच्च प्रदर्शन लुमेनसेंट सामग्री। सूचना का पता लगाने के क्षेत्र में, चीजों और बॉयोमीट्रिक (बॉयोमीट्रिक) प्रौद्योगिकियों के इंटरनेट में ट्रिलियन डॉलर की बाजार संभावना है, और दोनों के मूल घटकों को दुर्लभ पृथ्वी लुमेनसेंट सामग्री का उपयोग करके एनआईआर सेंसर की आवश्यकता होती है। प्रकाश और प्रदर्शन उपकरणों के प्रतिस्थापन के साथ, दुर्लभ पृथ्वी लुमेनसेंट सामग्री, जो मुख्य सामग्री हैं, तेजी से परिवर्तन से गुजर रही हैं। लुमेनसेंट सामग्री की वर्तमान स्थिति और विकास के रुझान नीचे दिए गए हैं।

लुमेनसेंट सामग्री के साथ 1 उच्च गुणवत्ता वाली प्रदर्शन तकनीक

1.1 वाइड कलर गैमट तरल क्रिस्टल डिस्प्ले एलईडी बैकलाइट स्रोत

हाल के वर्षों में, फ्लैट पैनल डिस्प्ले (एलसीडी) फ्लैट पैनल डिस्प्ले में सबसे मजबूत रहा है, जो फ्लैट पैनल डिस्प्ले के क्षेत्र में अग्रणी तकनीक बन रहा है [1]। सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) बैकलाइट्स के आधार पर तरल क्रिस्टल डिस्प्ले में अच्छे रंग प्रजनन, कम बिजली की खपत, और लंबे जीवन जैसे उत्कृष्ट फायदे हैं। वर्तमान में, तरल क्रिस्टल डिस्प्ले के क्षेत्र में प्रवेश दर 95% से अधिक हो गई है। तरल क्रिस्टल डिस्प्ले के लिए सफेद एल ई डी की पीढ़ी की विधि के लिए, "नीली एलईडी चिप + फॉस्फर" विधि अभी भी उच्च तकनीकी परिपक्वता और इसकी प्रौद्योगिकी, प्रदर्शन और लागत के व्यापक विचार के कारण अपेक्षाकृत कम लागत के कारण वर्तमान सफेद एलईडी उत्पादन है। मुख्यधारा के रास्ते [2]। तरल क्रिस्टल डिस्प्ले एलईडी बैकलाइट के लिए, "नीली एलईडी चिप + फॉस्फर" द्वारा उत्पन्न सफेद रोशनी, फ़िल्टरिंग और विभाजन के बाद, शुद्ध लाल, नीली और हरे रंग की रोशनी उत्पन्न करने की आवश्यकता होती है, इसलिए फॉस्फर एलईडी बैकलाइट एलसीडी का रंग निर्धारित करता है। डोमेन का मुख्य कारक [3]।

वर्तमान में, आमतौर पर एलईडी बैकलाइट तरल क्रिस्टल डिस्प्ले में उपयोग किए जाने वाले फॉस्फर वाई 3 एएल 5 ओ 12: सीई (याएजी: सीई) फॉस्फर सिस्टम और सिआलॉन: ईयू हरे फॉस्फर (आंशिक रूप से सिलिकेट हरे पाउडर का उपयोग करके) और नाइट्राइड लाल फॉस्फर संयोजन प्रणाली [4, 5] हैं। चूंकि पूर्व के वर्णक्रमीय चोटी अपेक्षाकृत चौड़े हैं और रंग शुद्धता अच्छी नहीं है, तो डिस्प्ले कलर गैमट डिस्प्ले रेंज पूर्व की लगभग 70% एनटीएससी है, जबकि बाद की तकनीकी योजना से पता चलता है कि कलर गैमट रेंज केवल 80 हो सकती है % एनटीएससी, लेकिन हरे पाउडर के रंग निर्देशांक। Y मान का रंग समन्वय x मान और लाल पाउडर दोनों कम होते हैं, और प्रदर्शन की रंग गामट डिस्प्ले रेंज 85% एनटीएससी या उससे अधिक तक पहुंचना मुश्किल है, और पिछले तकनीकी समाधान से हल्का प्रभाव 40% कम है। विस्तृत रंग गामट तरल क्रिस्टल एलईडी डिस्प्ले तकनीक 90% एनटीएससी या उससे अधिक के साथ एक डिस्प्ले कलर गैमट को संदर्भित करती है, जो छवियों और समृद्ध रंगों को सटीक रूप से प्रदर्शित कर सकती है, और वास्तविक दुनिया को बहाल करने के शानदार दृश्य प्रभाव का एहसास कर सकती है। वर्तमान में, विस्तृत रंग गाम एलईडी एलईडी बैकलाइट डिस्प्ले का मुख्य कार्यान्वयन "ब्लू चिप + सिआलॉन: ईयू हरी पाउडर + फ्लोराइड लाल पाउडर" प्रणाली है [6]। हालांकि, व्यापक रंग-डोमेन तरल क्रिस्टल डिस्प्ले के लिए नए उच्च दक्षता वाले फ्लोराइड फॉस्फर का प्रदर्शन राज्य के स्वामित्व वाली शोध दुर्लभ पृथ्वी द्वारा विकसित एलईडी बैकलाइट्स अंतरराष्ट्रीय स्तर की तुलना में एक स्तर पर है, विशेष रूप से केवल व्यावसायिक रूप से उपलब्ध लान्टेनहाइड के विकास फ्लोराइड फॉस्फर। घरेलू सिआलॉन: ईयू हरी पाउडर का प्रदर्शन अभी भी विदेशी देशों से दूर है। यद्यपि घरेलू दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग उच्च मात्रा वाले सिआलॉन को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है: छोटे बैचों में यूरोपीय संघ हरा पाउडर, इसके मुख्य बाजार विदेशी कंपनियों द्वारा एकाधिकार किए जाते हैं।

वर्तमान में, नई एलईडी बैकलाइट्स के आधार पर तरल क्रिस्टल डिस्प्ले कलर गैमट का औद्योगीकरण स्तर 90% एनटीएससी से अधिक हो गया है। नए फॉस्फोर और एलईडी बैकलाइट्स विकसित करना जरूरी है, और तरल क्रिस्टल डिस्प्ले कलर गैमट को 110% एनटीएससी और ओएलईडी / क्यूएलडीडी प्रौद्योगिकी में आगे बढ़ाएं। सौभाग्य से, मौजूदा फ्लोराइड फॉस्फर और हील पाउडर की तुलना में अधिक तरंग दैर्ध्य के साथ संकीर्ण बैंड उत्सर्जन लाल पाउडर का विकास सिआलॉन की तुलना में उच्च शुद्धता के साथ: यूरोपीय संघ हरा गुलाबी पहले से ही उभरना शुरू हो चुका है, और अगले 2 में आवेदन स्तर तक पहुंचने की उम्मीद है -3 साल। यह निश्चित रूप से चीन में एक बहुत ही पूर्ण तरल क्रिस्टल डिस्प्ले प्रौद्योगिकी और औद्योगिक श्रृंखला का निर्माण करेगा, और भविष्य के विस्तृत रंग गैमट तरल क्रिस्टल डिस्प्ले प्रौद्योगिकी की कमांडिंग ऊंचाई को जब्त करेगा, और तरल क्रिस्टल की सफलता और पकड़ने के लिए एक बहुत अच्छी सामग्री नींव का एहसास करेगा चीन में प्रदर्शन प्रौद्योगिकी।

1.2 अन्य उभरती हुई डिस्प्ले प्रौद्योगिकी लुमेनसेंट सामग्री

ओएलडीडी में सक्रिय रोशनी, उच्च चमकदार दक्षता, अच्छी लुमेनसेंट रंग शुद्धता, उज्ज्वल रंग, कम बिजली की खपत, अति पतली और लचीली डिवाइस इत्यादि जैसे कई फायदे हैं। यह पूर्ण रंगीन डिस्प्ले के लिए फायदेमंद है और इसमें प्रदर्शन में अच्छी विकास संभावनाएं हैं खेत। [7]। टीवी, मोबाइल टर्मिनल, वीआर, घड़ियां इत्यादि जैसे पहनने योग्य उपकरणों में ओएलईडी डिस्प्ले प्रौद्योगिकी की एप्लीकेशन क्षमता के साथ-साथ घरेलू ओएलईडी पैनल धीरे-धीरे बाजार द्वारा मान्यता प्राप्त हैं, और ओएलईडी डिस्प्ले उद्योग के लिए विस्फोटक शक्ति भी प्रदान करेंगे [ 9]। बाजार अनुसंधान के मुताबिक, अमेरिका के 3,000 अमेरिकी डॉलर के उच्च अंत बाजार में ओएलईडी टीवी, 2017 की पहली तिमाही में बाजार हिस्सेदारी 65% तक पहुंच गई, 55 इंच 100% तक पहुंच सकते हैं, यूरोप में भी यही स्थिति [12]। इसलिए, ओएलडीडी डिस्प्ले तकनीक में अभी भी एक अच्छी एप्लिकेशन संभावना है। लुमेनसेंट सामग्री (लाल, नीला, हरा) ओएलडीडी डिस्प्ले डिवाइस के महत्वपूर्ण घटक हैं, जो सीधे डिवाइस के प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं और उपयोग करते हैं [8]। लुमेनसेंट सामग्री जो अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करती है, में उच्च चमक और क्वांटम जैसी अच्छी समग्र गुण होनी चाहिए। प्राप्ति; बड़े अवशोषण पार अनुभाग और व्यापक उत्तेजना रेंज निकट-पराबैंगनी या नीली प्रकाश उत्तेजना के तहत; पर्यावरण के अनुकूल; अच्छा यूवी प्रकाश सहिष्णुता; अच्छा वाहक परिवहन प्रदर्शन; अच्छी थर्मल स्थिरता, फिल्म निर्माण [10-11], ओएलईडी डिस्प्ले के लिए लुमेनसेंट सामग्री के समग्र प्रदर्शन को और भी सुधारने की जरूरत है।

क्वांटम डॉट सामग्री में उत्कृष्ट लुमेनसेंट गुण, उच्च क्वांटम दक्षता, लगातार समायोज्य रोशनी तरंग दैर्ध्य, और संकीर्ण आधा चोटी चौड़ाई है। क्वांटम डॉट का उपयोग पारंपरिक फॉस्फर को प्रतिस्थापित करने के लिए 110% एनटीएससी [13] तक रंग के रंग को बढ़ाने के लिए किया जाता है। हालांकि, क्वांटम डॉट लुमेनसेंट सामग्री के उपयोग में अभी भी कई बाधाएं हैं जिन्हें दूर करने की आवश्यकता है।

सबसे पहले, छोटे आकार और नैनोक्रिस्टलाइन कणों के बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र के कारण, प्रकाश, गर्मी और रसायन शास्त्र की क्रिया के तहत, नैनोक्रिस्टलाइन कण ऑक्सीकरण और अपघटन के लिए प्रवण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऑप्टिकल प्रदर्शन में तेज गिरावट आती है। ऑपरेटिंग तापमान पर प्रकाश क्षय की समस्या एक सीमा बन गई है। चमकीले दक्षता और क्वांटम डॉट सफेद एल ई डी के जीवनकाल में मुख्य बाधाएं।

दूसरा, हालांकि पारंपरिक दुर्लभ पृथ्वी फॉस्फोर की तुलना में क्वांटम डॉट्स को आसानी से मिश्रित किया जाता है, इंटरफेसियल संगतता समस्याओं के कारण, समूह और चरण पृथक्करण तब भी मौजूद होता है जब नैनोक्रिस्टल पैक किए गए मीडिया के साथ मिश्रित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एलईडी उत्पाद प्रकाश होता है। प्रभावशीलता में और सुधार करना मुश्किल है। क्वांटम डॉट लुमेनसेंट सामग्री का उपयोग व्यापक रंग गामट डिस्प्ले उपकरणों की तैयारी के लिए एक वैकल्पिक तकनीकी दृष्टिकोण भी है, लेकिन घटकों की उच्च लागत और जटिलता के कारण, और क्वांटम सामग्री में सीडी होता है, इसका पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, और इसकी लागत के कारण, यह वास्तव में स्केल आवेदन नहीं किया गया है [13]।

क्वांटम डॉट लुमेनसेंट सामग्री की स्थिरता अपने विपणन को सीमित करने वाला मुख्य कारक है। प्रासंगिक शोधकर्ता इस मुद्दे पर संबंधित शोध की एक श्रृंखला आयोजित कर रहे हैं। भौतिक स्थिरता में सुधार के साथ, क्वांटम डॉट व्हाइट एल ई डी का आधा जीवन तीन साल के भीतर भविष्यवाणी की जा सकती है। यह 10,000 घंटे से अधिक तक पहुंच जाएगा और बाजार एक ही समय में स्थापित किया जाएगा [14]।

क्वांटम डॉट डिस्प्ले का क्षेत्र चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका और दक्षिण कोरिया के दिक्कतों में रहा है, और प्रतियोगिता भयंकर है। सौभाग्य से, चीन के मूल सामग्रियों, प्रोटोटाइप और प्रक्रियाओं में कुछ पहले-प्रेरक फायदे हैं। यह चीन के प्रदर्शन उद्योग के लिए विदेशी प्रौद्योगिकी मार्गों के पेटेंट नाकाबंदी को तोड़ने और "ओवरटेकिंग बदलने" का एहसास करने का एक अच्छा अवसर प्रदान करने की उम्मीद है।

लुमेनसेंट सामग्री के साथ 2 उच्च गुणवत्ता वाली प्रकाश प्रौद्योगिकी

2.1 पूर्ण स्पेक्ट्रम रोशनी के लिए लुमेनसेंट सामग्री

रोशनी के क्षेत्र में सफेद एल ई डी के त्वरित प्रवेश के साथ, सफेद एलईडी प्रकाश स्रोतों की गुणवत्ता की मांग भी बढ़ रही है। विशेष रूप से इनडोर प्रकाश व्यवस्था में, सफेद एलईडी प्रकाश स्रोतों पर ध्यान पूरी तरह से शुरुआत से पीछा किया गया है। "रंगीन प्रदर्शन की" उच्च गुणवत्ता "में परिवर्तित, जैसे रंग प्रतिपादन सूचकांक, रंग का तापमान, और यहां तक कि सूरज की रोशनी, घरेलू और विदेशी पैकेजिंग कंपनियों के समान पूर्ण स्पेक्ट्रम रोशनी की खोज ने पूर्ण स्पेक्ट्रम एलईडी उत्पादों के विकास को तेज कर दिया है [ 15-16]। वर्तमान में, पूर्ण स्पेक्ट्रम एलईडी कार्यान्वयन में मुख्य रूप से मल्टी-चिप प्रकार और सिंगल-चिप प्रकार [17] शामिल हैं। उनमें से एकल चिप प्रकार में सरल कार्यान्वयन, कम लागत और अधिक निरंतर स्पेक्ट्रम के फायदे हैं, जो कि पैकेजिंग उद्यमों के लिए पहली पसंद बन गई है। सिंगल-चिप कार्यान्वयन को नीली चिप प्रौद्योगिकी (नीली चिप + बहु-रंग उत्सर्जन फॉस्फर) और पराबैंगनी / निकट-पराबैंगनी चिप (यूवी / पास-पराबैंगनी चिप + बहु-रंग उत्सर्जन फॉस्फर) में विभाजित किया गया है। ) प्रौद्योगिकी [18-20]। नीली चिप प्रौद्योगिकी में, डिवाइस स्पेक्ट्रम के नीले-हरे रंग के हिस्से में एक गंभीर वर्णक्रमीय हानि होती है, और यह उच्च गुणवत्ता वाली पूर्ण-स्पेक्ट्रम स्वस्थ illumin प्राप्त करने के लिए सैद्धांतिक रूप से मुश्किल है समझना। वर्तमान में, देश में विकास के तहत तीसरे पीढ़ी के सेमीकंडक्टर्स में पराबैंगनी और निकट-पराबैंगनी चिप प्रौद्योगिकियां अधिक से अधिक परिपक्व हो रही हैं, और यूवी / पास-पराबैंगनी चिप प्रौद्योगिकी पूर्ण स्पेक्ट्रम के लिए पसंद की तकनीक बन गई है रोशनी।

ब्लू-उत्तेजित फॉस्फर प्रौद्योगिकी अधिक परिपक्व हो गई है, लेकिन इनमें से अधिकतर फॉस्फोर बैंगनी प्रकाश से उत्साहित नहीं हो सकते हैं। वर्तमान में, पराबैंगनी / निकट-पराबैंगनी चिप उत्तेजना का अध्ययन हरे, पीले और लाल फॉस्फर [21-23] के साथ किया जाता है, लेकिन यह आम है। समस्या यह है कि चमकदार दक्षता कम है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों को पूरा करना मुश्किल है। बैंगनी प्रकाश, ब्रॉड-बैंड उत्सर्जन, और विभिन्न रंगों के फॉस्फोर के बीच कम आपसी अवशोषण के लिए उपयुक्त फॉस्फोर का विकास उद्योग का अनुसंधान केंद्र बन गया है, और यह भी बौद्धिक संपदा की सफलता हासिल करने के लिए चीन के लिए एक महत्वपूर्ण बल है। भविष्य में प्रकाश के क्षेत्र में। इसलिए, पूर्ण स्पेक्ट्रम रोशनी के क्षेत्र में, हम विकास के अवसरों और उच्च ऊर्जा और लघु-लहर तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक प्रौद्योगिकियों के रुझानों को समझेंगे, और विशेष रूप से नए यूवी / एनयूवी चिप्स के लिए नई लुमेनसेंट सामग्री विकसित करेंगे, जो महत्वपूर्ण हैं हरी स्वास्थ्य प्रकाश व्यवस्था के लिए। अवसर।

2.2 उच्च घनत्व ऊर्जा उत्तेजना luminescent सामग्री

एलईडी लाइटिंग निर्विवाद मुख्यधारा प्रकाश प्रौद्योगिकी बन गई है, और यह उम्मीद की जाती है कि 2020 तक, केवल सेमीकंडक्टर प्रकाश क्षेत्र एक ट्रिलियन बाजार आकार का निर्माण करेगा [24]। पहली और दूसरी पीढ़ी अर्धचालक पदार्थों की तुलना में, तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर में उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज, वर्जित बैंडविड्थ, उच्च थर्मल चालकता, उच्च इलेक्ट्रॉन संतृप्ति दर, मजबूत विकिरण प्रतिरोध, और उच्च चमकदार दक्षता और उच्च आवृत्ति के फायदे हैं। यह अगले सामरिक उद्योग परिवर्तनों को बढ़ावा देने और समर्थन करने के लिए अर्धचालक प्रकाश जैसे कई सामरिक उभरते उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है। ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली अर्धचालक पदार्थों की तीसरी पीढ़ी डिवाइस की हल्की दक्षता और हल्की रंग की गुणवत्ता में काफी सुधार कर सकती है, लेकिन तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर रोशनी स्रोत की महत्वपूर्ण विशेषता वर्तमान घनत्व और तरंगदैर्ध्य की वृद्धि है चिप की उत्सर्जित प्रकाश की उच्च ऊर्जा शॉर्ट-वेव दिशा [25]। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि लुमेनसेंट सामग्री प्रकाश स्रोत की प्रकाश दक्षता और गुणवत्ता को सीधे निर्धारित करती है, क्लासिक एल्यूमिनेट जैसे फॉस्फोर की मौजूदा श्रृंखला की उत्तेजना विशेषताओं और स्थिरता तीसरे की उच्च ऊर्जा ऊर्जा उत्तेजना आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती जनरेशन अर्धचालक, इसलिए तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर के माध्यम से तोड़ना जरूरी है। एक उच्च घनत्व वाला ऊर्जा स्रोत जो कुशलतापूर्वक उत्तेजित करता है और उच्च गुणवत्ता वाले सफेद प्रकाश और एक नई प्रकार की फ्लोरोसेंट सामग्री और तैयारी तकनीक बनाता है।

एल ई डी की "पर्याप्त कमी दक्षता" की घटना के कारण, यानी, उच्च वर्तमान घनत्व पर परिचालन करते समय, आंतरिक क्वांटम दक्षता तेजी से गिर जाएगी। वर्तमान में, दुनिया भर के वैज्ञानिक उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश स्रोतों की एक नई पीढ़ी की तलाश में हैं, नीले प्रकाश उत्सर्जक डायोड के आविष्कारक, नाकामुरा शुजी, निकट भविष्य में, एलईडी तकनीक को अंततः लेजर डायोड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा इसकी चमकदार दक्षता की भौतिक सीमाएं। एलईडी प्रकाश व्यवस्था की तुलना में, लेजर प्रकाश उच्च दक्षता प्राप्त कर सकते हैं। एलईडी के बाद एलईडी के लिए अर्धचालक लेजर सबसे आशाजनक उच्च अंत प्रकाश और उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश स्रोत माना जाता है। यह भविष्य की रोशनी और प्रदर्शन उद्योग में विकास की प्रवृत्ति बन जाएगा। फ्लोरोसेंस-रूपांतरित लेजर डिस्प्ले प्रौद्योगिकी को बड़े पैमाने पर डिस्प्ले फ़ील्ड जैसे लेजर टीवी, लेजर प्रक्षेपण, और लेजर सिनेमा [26-27] में लागू किया गया है। एलईडी रोशनी के समान, फ्लोरोसेंट रूपांतरण सामग्री भी लेजर रोशनी में सफेद प्रकाश उत्पादन प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण सामग्री हैं। लेजर में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है, और इसलिए हल्के नुकसान का प्रतिरोध करने के लिए फ्लोरोसेंट रूपांतरण सामग्री की क्षमता के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं [28]। उच्च स्थिरता और उच्च रूपांतरण दक्षता और उनकी अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी के साथ नई दुर्लभ पृथ्वी फ्लोरोसेंट सामग्री का विकास भविष्य में लेजर रोशनी के लिए एक बड़ी चुनौती होगी, जिससे नई दुर्लभ पृथ्वी फ्लोरोसेंट सामग्री और उनके मिट्टी के बरतन और क्रिस्टल के लिए औद्योगिकीकरण की मांग होगी।

3 विशेष प्रकाश स्रोत लुमेनसेंट सामग्री

3.1 पौधों की रोशनी के लिए लुमेनसेंट सामग्री

हाल के वर्षों में, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, एलईडी चमकदार दक्षता में काफी सुधार हुआ है, और पौधे कारखानों में एलईडी के आवेदन को दुनिया भर के देशों द्वारा व्यापक रूप से चिंतित किया गया है। एलईडी के छोटे आकार, लंबे जीवन, कम गर्मी उत्पादन आदि के फायदे हैं। इसके अलावा, इसके अद्वितीय तरंगदैर्ध्य लाभ, व्यापक समायोजन, आदि को कृत्रिम प्रकाश संयंत्र कारखानों [2 9] के लिए एक प्रभावी वैकल्पिक प्रकाश स्रोत माना जाता है। पौधों की रोशनी में एलईडी अनुप्रयोग के लिए बाजार संभावनाएं काफी आशावादी हैं, और बाजार का आकार तेजी से बढ़ने की उम्मीद है। 2017 में, प्लांट लाइटिंग (सिस्टम) बाजार लगभग 6 9 0 मिलियन अमेरिकी डॉलर था, जिसमें 1 9 3 मिलियन एलईडी दीपक शामिल थे। अनुमान है कि 2020 तक, प्लांट लाइटिंग (सिस्टम) बाजार 1.424 अरब अमेरिकी डॉलर तक बढ़ेगा, और एलईडी लैंप 356 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक बढ़ेगा। वर्तमान में, एलईडी रोशनी का तरीका मुख्य रूप से नीली एलईडी चिप या पराबैंगनी एलईडी चिप + फॉस्फर है। भविष्य में, पौधे प्रकाश व्यवस्था के लिए फॉस्फोर पौधों के प्रकाश उपकरणों को महसूस करने के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल में से एक होगा।

पौधों के विकास और विकास के लिए आवश्यक मुख्य ऊर्जा स्रोत प्रकाश है, लेकिन पौधों द्वारा प्रकाश की अवशोषण पूर्ण बैंड नहीं है लेकिन चुनिंदा है, जबकि विभिन्न हरे पौधों द्वारा प्रकाश का अवशोषण स्पेक्ट्रम मूल रूप से वही है [30], क्लोरोफिल सबसे अधिक है प्रकाश तरंग। दो मजबूत अवशोषण क्षेत्र हैं। एक 400-500 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ नीला और बैंगनी हिस्सा है। नारंगी और पीले रंग की रोशनी का अवशोषण कम होता है, और हरी रोशनी का अवशोषण कम से कम होता है, इसलिए क्लोरोफिल का समाधान हरा होता है और दूसरा तरंगदैर्ध्य पर होता है। 640-660 एनएम के लाल हिस्से के लिए, लाल रोशनी पौधे कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए फायदेमंद है और पौधों के विकास और विकास में तेजी लाती है। इसलिए, कुशल रोशनी भरने प्रकाश रोशनी आमतौर पर 400-500 एनएम नीली रोशनी और 640-660 एनएम अल्ट्रा लाल रोशनी और कुछ सफेद प्रकाश एल ई डी के संयोजन से हासिल की जाती है।

इसके अलावा, उपरोक्त दो प्रकार के प्रकाश के अलावा पौधों को अवशोषित करना चाहिए, पौधों में फोटोरिसेप्टर सिस्टम (फोटोरिसेप्टर्स) भी होते हैं। पौधों में सबसे महत्वपूर्ण फोटोरिसेप्टर फाइटोक्रोम है जो लाल या बहुत लाल रोशनी को अवशोषित करता है। यह लाल और बहुत लाल रोशनी के प्रति बेहद संवेदनशील है और पौधों के परिपक्वता से पौधों के पूरे विकास और विकास में भाग लेता है। पौधों में फाइट्रोम दो अपेक्षाकृत स्थिर राज्यों में मौजूद है: लाल रोशनी अवशोषण (पीआर, एलएमएक्स = 660 एनएम) और दूर तक लाल रोशनी अवशोषण (पीआर, एलएमएक्स = 730 एनएम), जिसे एक-दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है, इसलिए संयंत्र प्रकाश योजना पूरी करें 730 एनएम [31] की एक बहुत लाल रोशनी भी होनी चाहिए। ब्लू पाउडर यूवी / पास यूवी चिप द्वारा उत्साहित है, मुख्य रूप से एल्यूमिनेट, सिलिकेट, फॉस्फेट और नाइट्राइड पर आधारित है, और ईयू 2 + लुमेनसेंट आयन [32-33] है। अधिकांश गहरे लाल फॉस्फोर ईयू, एमएन या सीई प्लाज्मा या एमएन 2 + [34-35] के साथ सह-डॉप द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। इन दो बैंडों में फॉस्फोर का शोध व्यापक रहा है, और वर्तमान तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है और इसे पौधों की रोशनी में व्यावहारिक रूप से लागू किया जा सकता है। हालांकि, पौधे फाइट्रोम के लिए दूर-दराज के फॉस्फोर पर कुछ अध्ययन हैं, और उनकी चमकदार दक्षता अभी भी निम्न स्तर पर है, जो व्यावहारिक रूप से लागू करना मुश्किल है। इसलिए, पौधों की रोशनी के क्षेत्र से मेल खाने वाली नई दूर अवरक्त लुमेनसेंट सामग्री का विकास, इसकी मुख्य तैयारी तकनीकों को हल करने के साथ-साथ रोशनी में उपयोग किए जाने वाले नीले, लाल और दूर-लाल फॉस्फोर के लिए प्रकाश के अनुपात पर शोध, योगदान है आज के लिए रोशनी प्रकाश व्यवस्था। जैव-कृषि के विकास की मुख्य दिशा।

3.2 निकट अवरक्त प्रकाश स्रोतों के लिए लुमेनसेंट सामग्री

निकट अवरक्त प्रकाश 780-2526 एनएम की सीमा में तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों को संदर्भित करता है। हाल के वर्षों में, चेहरे की पहचान, आईरिस मान्यता, सुरक्षा निगरानी, लेजर रडार, स्वास्थ्य पहचान, 3 डी सेंसिंग इत्यादि के क्षेत्र में निकट अवरक्त डिटेक्टरों का उपयोग तेजी से विकसित हुआ है और अंतर्राष्ट्रीय शोध फोकस बन गया है [36-38]। यह अनुमान लगाया गया है कि 2020 में वैश्विक बॉयोमीट्रिक पहचान बाजार में निकट अवरक्त डिटेक्टर 25 अरब अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा, जिसमें से केवल आईरिस मान्यता प्रौद्योगिकी का कुल उत्पादन मूल्य 3.5 अरब अमेरिकी डॉलर तक पहुंच जाएगा। इन्फ्रारेड डिटेक्टर संचार और आईओटी सिस्टम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और उच्च-दक्षता संकीर्ण या विशेष ब्रॉडबैंड उत्सर्जित करने वाले निकट अवरक्त (विशेष रूप से 780-1600 एनएम) उपकरणों की तत्काल आवश्यकता है। वर्तमान में, अवरक्त चिप का पेटेंट विदेशी देशों द्वारा महारत हासिल है, विशेष रूप से 1000 एनएम से ऊपर तरंग दैर्ध्य के साथ चिप दक्षता में कम है, लागत में उच्च है और विदेशी पेटेंट और प्रौद्योगिकियों द्वारा एकाधिकार है। फॉस्फर-परिवर्तित उच्च दक्षता अवरक्त डिवाइस को उत्तेजित करने के लिए उच्च ऊर्जा परिपक्व बैंगनी-नीली चिप विकसित करना जरूरी है। 2016 के अंत में, ओएसआरएएम ने भोजन में वसा, प्रोटीन, नमी या चीनी सामग्री को मापने के लिए निकट-अवरक्त फॉस्फर पास-इन्फ्रारेड एलईडी समग्र ब्लू-लाइट चिप कंपोजिट लॉन्च किया। नीली चिप और निकट अवरक्त फॉस्फर समग्र पैकेज के कार्यान्वयन में सरल तैयारी प्रक्रिया, कम लागत, उच्च चमकदार दक्षता, और इसी तरह के फायदे हैं, और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर व्यापक रूप से चिंतित हैं। इसलिए, इसके विविध अनुप्रयोग आवश्यकताओं को समझने के लिए निकट-अवरक्त एल ई डी के प्रत्येक बैंड के लिए एक नए प्रकार के निकट अवरक्त फॉस्फर को विकसित करना बेहद जरूरी है।

निकट अवरक्त प्रकाश के वर्गीकरण के अनुसार, निकट अवरक्त लंबी लहर 1100-2526 एनएम है, और निकट अवरक्त लंबी तरंग फॉस्फर मुख्य रूप से इर 3 + और Ni2 + को रोशनी केंद्र के रूप में उपयोग करता है। वर्तमान में, इस क्षेत्र में उपयोगी अनुसंधान प्रगति की एक श्रृंखला बनाई गई है [3 9]। निकट अवरक्त लंबी तरंग के विभिन्न तरंग दैर्ध्य के फॉस्फोर का अध्ययन किया गया है, और संवेदी आयनों आदि के परिचय से ऊर्जा हस्तांतरण को महसूस किया गया है, और चमकदार दक्षता में काफी सुधार हुआ है [40]।

निकट अवरक्त शॉर्ट-वेव 780 ~ 1100 एनएम है, और निकट अवरक्त शॉर्ट-वेव फॉस्फर मुख्य रूप से सीआर 3 +, वाईबी 3 +, और एनडी 3 + [41-42] से बना है। वर्तमान में, उद्योग ने निकट-अवरक्त लुमेनसेंट सामग्री के क्षेत्र में अपेक्षाकृत समृद्ध भौतिक प्रणाली प्राप्त की है, लेकिन आम समस्या यह है कि चमकदार दक्षता कम है, और कुछ प्रणालियों में खराब स्थिरता है, और फिर भी बाजार की मांग को पूरा नहीं कर सकता है। इसलिए, एक नए प्रकार के निकट अवरक्त लुमेनसेंट सामग्री का विकास, बैंगनी-नीले प्रकाश उत्सर्जक अवरक्त फ्लोरोसेंट पाउडर और इसकी मुख्य तैयारी तकनीक के माध्यम से तोड़ना, और लगातार अपनी हल्की दक्षता में सुधार करना, और धीरे-धीरे निकट अवरक्त चिप को प्रतिस्थापित करना।

4। निष्कर्ष

संक्षेप में, उच्च दक्षता और कम लागत वाली नीली एलईडी चिप के आधार पर रोशनी और प्रदर्शन तकनीक परिपक्व रूप से लागू की गई है। उनमें से, ब्लू-लाइट उत्तेजना के लिए उपयुक्त एल्यूमिनेट और नाइट्राइड सिस्टम फॉस्फोर का प्रदर्शन भी बेहतर हुआ है, लेकिन पूर्ण स्पेक्ट्रम रोशनी और बड़ी पावर लाइटिंग प्रौद्योगिकी और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के साथ, नए फॉस्फोर के विकास और सिरेमाइज़ेशन की उच्च प्रदर्शन फ्लोरोसेंट सामग्री या एकल क्रिस्टल की तत्काल आवश्यकता है। डिस्प्ले फ़ील्ड में, हालांकि क्यूएलडीडी, ओएलईडी और उत्तेजना प्रदर्शन प्रौद्योगिकियां तेजी से विकास कर रही हैं, नए फॉस्फर के विकास से तरल क्रिस्टल डिस्प्ले के रंग गैमट की सापेक्ष कमी की क्षतिपूर्ति की उम्मीद है। ब्लू एलईडी चिप्स पर आधारित तरल क्रिस्टल डिस्प्ले बैकलाइट तकनीक अभी भी बहुत बड़ी है। जीवन शक्ति। इसके अलावा, ब्लू एल ई डी के आधार पर भौतिक प्रणालियों के नवाचार के माध्यम से, यह उच्च दक्षता के निकट अवरक्त और यहां तक कि पराबैंगनी गैर-दृश्य प्रकाश स्रोत प्राप्त करने की अपेक्षा की जाती है। उपर्युक्त क्षेत्रों में फॉस्फर सामग्री और तकनीकी नवाचारों का उपयोग कोर पेटेंट की सफलता और चीन की सामग्रियों के औद्योगिक विकास और यहां तक कि फोटोवोल्टिक उपकरणों का एहसास करने का एक महत्वपूर्ण तरीका है।