1. Plavi LED čip + žuto zeleni fosfor, uključujući polikromni derivat fosfora

Žuto zeleni fosforni sloj apsorbira plavu svjetlost nekihLED čipoviza proizvodnju fotoluminiscencije, a plavo svjetlo iz LED čipova prenosi se iz fosfornog sloja i konvergira sa žutozelenim svjetlom koje emitira fosfor na različitim točkama u prostoru, a crveno zeleno plavo svjetlo se miješa da bi se formiralo bijelo svjetlo; Na taj način maksimalna teorijska vrijednost učinkovitosti fotoluminiscencijske pretvorbe fosfora, jedne od vanjskih kvantnih učinkovitosti, neće premašiti 75%; Najveća stopa ekstrakcije svjetlosti iz čipa može doseći samo oko 70%. Stoga, teoretski, maksimalna svjetlosna učinkovitost bijele LED plave svjetlosti neće prijeći 340 Lm/W, a CREE će prije nekoliko godina dosegnuti 303 Lm/W. Ako su rezultati testa točni, vrijedi slaviti.

2. Crvena zelena plava kombinacija tri primarne boje RGB LED tip, uključujući RGB W LED tip, itd

trojeemitirajući svjetlostdiode, R-LED (crvena)+G-LED (zelena)+B-LED (plava), kombiniraju se kako bi formirale bijelu svjetlost izravnim miješanjem crvene, zelene i plave svjetlosti emitirane u prostoru. Kako bi se na ovaj način generirala bijela svjetlost visoke svjetlosne učinkovitosti, prije svega, sve LED diode u boji, posebno zelene LED, moraju biti učinkoviti izvori svjetlosti, koji čine oko 69% "bijele svjetlosti jednake energije". Trenutačno je svjetlosna učinkovitost plave LED i crvene LED diode vrlo visoka, s internom kvantnom učinkovitošću koja prelazi 90% odnosno 95%, ali interna kvantna učinkovitost zelene LED diode daleko zaostaje. Ovaj fenomen niske učinkovitosti zelenog svjetla LED-a na bazi GaN-a naziva se "praznina zelenog svjetla". Glavni razlog je taj što zelena LED dioda još nije pronašla vlastiti epitaksijalni materijal. Učinkovitost postojećih materijala serije fosfor arsen nitrida vrlo je niska u žutozelenom kromatografskom rasponu. Međutim, zelena LED dioda izrađena je od epitaksijskih materijala crvene svjetlosti ili plave svjetlosti. U uvjetima niske gustoće struje, budući da nema gubitka konverzije fosfora, zeleni LED ima veću svjetlosnu učinkovitost od plavog svjetla + fosfornog zelenog svjetla. Zabilježeno je da njegova svjetlosna učinkovitost doseže 291Lm/W pod strujom od 1mA. Međutim, pod visokom strujom, svjetlosna učinkovitost zelenog svjetla uzrokovana Droop efektom značajno opada. Kad se gustoća struje poveća, svjetlosna učinkovitost brzo opada. Pod strujom od 350 mA, svjetlosna učinkovitost je 108 Lm/W, a pod uvjetima od 1 A, svjetlosna učinkovitost smanjuje se na 66 Lm/W.

Za fosfide grupe III, emitiranje svjetlosti u zelenu traku postalo je osnovna prepreka materijalnog sustava. Promjena sastava AlInGaP tako da emitira zeleno svjetlo umjesto crvenog, narančastog ili žutog – uzrok nedostatnog ograničenja nositelja posljedica je relativno niskog energetskog jaza materijalnog sustava, koji onemogućuje učinkovitu rekombinaciju zračenja.

Nasuprot tome, za nitride III skupine teže je postići visoku učinkovitost, ali poteškoća nije nepremostiva. Kada se svjetlo proširi na pojas zelenog svjetla s ovim sustavom, dva faktora koja će smanjiti učinkovitost su vanjska kvantna učinkovitost i električna učinkovitost. Smanjenje vanjske kvantne učinkovitosti dolazi iz činjenice da, iako je zeleni razmak niži, zelena LED koristi visoki prednji napon GaN, što smanjuje stopu pretvorbe snage. Drugi nedostatak je ta zelenaLED se smanjujes povećanjem gustoće struje ubrizgavanja i zarobljen je droop efektom. Droop efekt također se pojavljuje kod plave LED diode, ali je ozbiljniji kod zelene LED diode, što rezultira nižom učinkovitošću konvencionalne radne struje. Međutim, postoje mnogi razlozi za droop efekt, ne samo Augerova rekombinacija, već i dislokacija, preljev nosača ili elektronsko curenje. Potonji je pojačan visokonaponskim unutarnjim električnim poljem.

Stoga, načini poboljšanja svjetlosne učinkovitosti zelene LED diode: s jedne strane, proučiti kako smanjiti Droop efekt kako bi se poboljšala svjetlosna učinkovitost u uvjetima postojećih epitaksijalnih materijala; S druge strane, plavi LED plus zeleni fosfor koriste se za pretvorbu fotoluminiscencije u emitiranje zelene svjetlosti. Ovom se metodom može dobiti zelena svjetlost visoke svjetlosne učinkovitosti, koja teoretski može postići veću svjetlosnu učinkovitost od sadašnje bijele svjetlosti. Pripada nespontanom zelenom svjetlu. Opadanje čistoće boje uzrokovano njezinim spektralnim širenjem nepovoljno je za prikaz, ali nije problem za običnu rasvjetu. Moguće je postići učinkovitost zelene svjetlosti veću od 340 Lm/W, međutim, kombinirana bijela svjetlost neće premašiti 340 Lm/W; Treće, nastavite istraživati ​​i pronađite vlastite epitaksijalne materijale. Samo na ovaj način može postojati tračak nade da nakon dobivanja više zelene svjetlosti od 340 Lm/w, bijela svjetlost u kombinaciji s crvenom, zelenom i plavom tri LED diode primarne boje može biti viša od granice svjetlosne učinkovitosti plavog čipa. bijela LED od 340 Lm/W.

3. Ultraljubičasti LED čip + trobojni fosfor

Glavni inherentni nedostatak gornje dvije vrste bijelih LED dioda je neravnomjerna prostorna raspodjela svjetline i boje. UV svjetlo je nevidljivo ljudskom oku. Stoga, trobojni fosfor sloja pakiranja apsorbira UV svjetlo koje emitira čip, a zatim se iz fotoluminiscencije fosfora pretvara u bijelo svjetlo i emitira u svemir. To je njezina najveća prednost, kao i tradicionalna fluorescentna svjetiljka, nema neujednačenu boju prostora. Međutim, teoretska svjetlosna učinkovitost ultraljubičastog bijelog LED-a ne može biti veća od teorijske vrijednosti bijelog svjetla tipa plavog čipa, a kamoli teorijske vrijednosti bijelog svjetla tipa RGB. Međutim, samo razvojem učinkovitih trobojnih fosfora prikladnih za pobuđivanje UV svjetlom može biti moguće dobiti ultraljubičastu bijelu LED diodu sa sličnom ili čak većom svjetlosnom učinkovitošću od dvije gore spomenute bijele LED diode u ovoj fazi. Što je ultraljubičasta LED bliža plavom svjetlu, to je vjerojatnije da će biti, a bijela LED sa srednjevalnim i kratkovalnim ultraljubičastim linijama bit će nemoguća.