1. Modri ​​LED čip + rumeno zeleni fosfor, vključno s polikromiranim fosfornim derivatom

Rumeno zelena fosforna plast absorbira modro svetlobo nekaterihLED čipiza ustvarjanje fotoluminiscence in modra svetloba iz LED čipov se prenaša iz fosforne plasti in konvergira z rumeno zeleno svetlobo, ki jo oddaja fosfor na različnih točkah v prostoru, rdeča zelena modra svetloba pa se zmeša in tvori belo svetlobo; Na ta način največja teoretična vrednost učinkovitosti fotoluminiscenčne pretvorbe fosforja, enega od zunanjih kvantnih izkoristkov, ne bo presegla 75 %; Najvišja stopnja ekstrakcije svetlobe iz čipa lahko doseže le približno 70 %. Zato teoretično največji svetlobni izkoristek modre svetlobe bele LED ne bo presegel 340 Lm/W, CREE pa bo pred nekaj leti dosegel 303 Lm/W. Če so rezultati testa točni, je vredno praznovanja.

2. Rdeča zelena modra kombinacija treh primarnih barv RGB LED tipa, vključno z RGB W LED tipom itd

Trijeki oddajajo svetlobodiode, R-LED (rdeča) + G-LED (zelena) + B-LED (modra), so združene, da tvorijo belo svetlobo z neposrednim mešanjem rdeče, zelene in modre svetlobe, oddane v prostoru. Da bi na ta način ustvarili belo svetlobo z visoko svetlobno učinkovitostjo, morajo biti najprej vse barvne LED, zlasti zelene LED, učinkoviti viri svetlobe, ki predstavljajo približno 69 % "enako energijske bele svetlobe". Trenutno je svetlobna učinkovitost modre LED in rdeče LED zelo visoka, pri čemer notranja kvantna učinkovitost presega 90 % oziroma 95 %, vendar notranja kvantna učinkovitost zelene LED močno zaostaja. Ta pojav nizke učinkovitosti zelene svetlobe LED na osnovi GaN se imenuje "zelena svetlobna vrzel". Glavni razlog je, da zelena LED še ni našla lastnega epitaksialnega materiala. Učinkovitost obstoječih materialov serije fosforjevega arzenovega nitrida je zelo nizka v rumeno zelenem kromatografskem območju. Vendar pa je zelena LED izdelana iz rdečih ali modrih epitaksialnih materialov. Pod pogojem nizke gostote toka, ker ni izgube pri pretvorbi fosforja, ima zelena LED višjo svetlobno učinkovitost kot modra svetloba + fosfor zelena luč. Poroča se, da njegova svetlobna učinkovitost doseže 291Lm/W pri toku 1mA. Vendar pa se pri močnem toku svetlobna učinkovitost zelene svetlobe, ki jo povzroči učinek Droop, znatno zmanjša. Ko se gostota toka poveča, se svetlobni izkoristek hitro zmanjša. Pod tokom 350 mA je svetlobni izkoristek 108 Lm/W, pod stanjem 1 A pa se svetlobni izkoristek zmanjša na 66 Lm/W.

Za fosfide skupine III je oddajanje svetlobe v zeleni pas postalo osnovna ovira materialnega sistema. Sprememba sestave AlInGaP tako, da oddaja zeleno svetlobo namesto rdeče, oranžne ali rumene - povzroča nezadostno omejitev nosilca, je posledica relativno nizke energijske vrzeli materialnega sistema, ki onemogoča učinkovito rekombinacijo sevanja.

V nasprotju s tem je za nitride skupine III težje doseči visoko učinkovitost, vendar težava ni nepremostljiva. Ko se svetloba s tem sistemom razširi na zeleni svetlobni pas, bosta dva dejavnika, ki zmanjšata učinkovitost, zunanja kvantna učinkovitost in električna učinkovitost. Zmanjšanje zunanje kvantne učinkovitosti izhaja iz dejstva, da čeprav je zeleni pas nižji, zelena LED uporablja visoko napetost GaN, kar zmanjša stopnjo pretvorbe moči. Druga pomanjkljivost je zelenaLED zmanjšas povečanjem gostote injekcijskega toka in je ujet zaradi učinka padanja. Učinek padanja se pojavi tudi pri modri LED, vendar je resnejši pri zeleni LED, kar povzroči nižjo učinkovitost običajnega delovnega toka. Vendar obstaja veliko razlogov za učinek padanja, ne le Augerjeva rekombinacija, ampak tudi dislokacija, prelivanje nosilca ali elektronsko uhajanje. Slednje je okrepljeno z visokonapetostnim notranjim električnim poljem.

Zato so načini za izboljšanje svetlobne učinkovitosti zelene LED: na eni strani preučite, kako zmanjšati učinek Droop za izboljšanje svetlobne učinkovitosti v pogojih obstoječih epitaksialnih materialov; Po drugi strani se modra LED in zeleni fosfor uporabljata za pretvorbo fotoluminiscence v oddajanje zelene svetlobe. Ta metoda lahko pridobi zeleno svetlobo z visoko svetlobno učinkovitostjo, ki teoretično lahko doseže višjo svetlobno učinkovitost kot trenutna bela svetloba. Spada med nespontano zeleno luč. Zmanjšanje čistosti barv, ki ga povzroča širitev spektra, je neugodno za zaslon, ni pa problem za običajno osvetlitev. Možno je pridobiti zeleno svetlobno učinkovitost, večjo od 340 Lm/W, vendar kombinirana bela svetloba ne bo presegla 340 Lm/W; Tretjič, nadaljujte z raziskovanjem in poiščite lastne epitaksialne materiale. Samo na ta način lahko obstaja kanček upanja, da bo po pridobitvi več zelene svetlobe od 340 Lm/w bela svetloba, ki jo kombinirajo rdeče, zelene in modre tri osnovne barve LED, morda višja od meje svetlobne učinkovitosti modrega čipa. bela LED 340 Lm/W.

3. Ultravijolični LED čip + tri barvni fosfor

Glavna inherentna napaka zgornjih dveh vrst belih LED je, da je prostorska porazdelitev svetilnosti in barvnosti neenakomerna. UV svetloba je človeškemu očesu nevidna. Zato UV svetlobo, ki jo oddaja čip, absorbira tribarvni fosfor embalažne plasti, nato pa jo pretvori iz fotoluminiscence fosforja v belo svetlobo in oddaja v vesolje. To je njena največja prednost, saj tako kot tradicionalne fluorescenčne sijalke nima neenakomerne prostorske barve. Vendar teoretični svetlobni izkoristek bele LED z ultravijoličnim čipom ne more biti višji od teoretične vrednosti bele svetlobe z modrim čipom, kaj šele teoretične vrednosti bele svetlobe tipa RGB. Vendar pa je le z razvojem učinkovitih tribarvnih fosforjev, primernih za vzbujanje UV svetlobe, mogoče pridobiti ultravijolično belo LED s podobno ali celo večjo svetlobno učinkovitostjo kot dve zgoraj omenjeni beli LED na tej stopnji. Bližje ko je ultravijolična LED modri svetlobi, večja je verjetnost, da bo, bela LED s srednjevalovnimi in kratkovalovnimi ultravijoličnimi linijami pa ne bo mogoča.