1. Plavi LED čip + žuti zeleni fosfor, uključujući derivat polihromnog fosfora

Žuto zeleni fosforni sloj apsorbuje plavu svetlost nekihLED čipovida proizvede fotoluminiscenciju, a plava svjetlost iz LED čipova emituje se iz fosfornog sloja i konvergira sa žuto-zelenom svjetlošću koju emituje fosfor u različitim tačkama u prostoru, a crveno zeleno plavo svjetlo se miješa da formira bijelo svjetlo; Na ovaj način, maksimalna teorijska vrijednost efikasnosti fotoluminiscencije konverzije fosfora, jedne od eksternih kvantnih efikasnosti, neće prelaziti 75%; Najveća stopa ekstrakcije svjetlosti iz čipa može doseći samo oko 70%. Stoga, teoretski, maksimalna svjetlosna efikasnost plavo svjetlo bijele LED diode neće prelaziti 340 Lm/W, a CREE će prije nekoliko godina dostići 303 Lm/W. Ako su rezultati testa tačni, vrijedi slaviti.

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

Trojicakoji emituje svetlostdiode, R-LED (crvena)+G-LED (zelena)+B-LED (plava), kombinovane su da formiraju belu svetlost direktnim mešanjem crvene, zelene i plave svetlosti koja se emituje u prostoru. Da bi se generisala bela svetlost visoke svetlosne efikasnosti na ovaj način, pre svega, sve LED diode u boji, posebno zelene LED, moraju biti efikasni izvori svetlosti, koji čine oko 69% „jednake energije bele svetlosti“. Trenutno je svetlosna efikasnost plave LED i crvene LED diode veoma visoka, sa unutrašnjom kvantnom efikasnošću koja prelazi 90% i 95% respektivno, ali unutrašnja kvantna efikasnost zelene LED diode je daleko iza. Ovaj fenomen niske efikasnosti zelenog svjetla LED dioda na bazi GaN naziva se „green light gap“. Glavni razlog je taj što zelena LED dioda još nije pronašla svoj epitaksijalni materijal. Efikasnost postojećih materijala serije fosfor-arsen nitrida je veoma niska u žuto-zelenom hromatografskom opsegu. Međutim, zelena LED dioda je napravljena od epitaksijalnih materijala crvene ili plave svjetlosti. U uslovima niske gustine struje, jer nema gubitka konverzije fosfora, zelena LED ima veću svetlosnu efikasnost nego plavo svetlo + fosforno zeleno svetlo. Izvještava se da njegova svjetlosna efikasnost dostiže 291Lm/W pod strujom od 1mA. Međutim, pod velikom strujom, svjetlosna efikasnost zelenog svjetla uzrokovana Droop efektom značajno se smanjuje. Kada se gustina struje poveća, svetlosna efikasnost se brzo smanjuje. Pod strujom od 350mA, svjetlosna efikasnost je 108Lm/W, a pod uslovima od 1A, svjetlosna efikasnost se smanjuje na 66Lm/W.

Za fosfide grupe III, emitovanje svetlosti u zelenu traku postalo je osnovna prepreka materijalnom sistemu. Promjena sastava AlInGaP-a tako da emituje zeleno svjetlo umjesto crvene, narandžaste ili žute – uzrok nedovoljnog ograničenja nosioca je zbog relativno niske energetske praznine u materijalnom sistemu, što onemogućuje efikasnu rekombinaciju zračenja.

Nasuprot tome, nitridima III grupe je teže postići visoku efikasnost, ali teškoća nije nepremostiva. Kada se svjetlo proširi na pojas zelenog svjetla sa ovim sistemom, dva faktora koji će smanjiti efikasnost su vanjska kvantna efikasnost i električna efikasnost. Smanjenje vanjske kvantne efikasnosti dolazi iz činjenice da iako je zeleni pojas manji, zelena LED dioda koristi visoki prednji napon GaN, koji smanjuje stopu konverzije energije. Drugi nedostatak je zelenaLED se smanjujesa povećanjem gustine struje ubrizgavanja i biva zarobljen efektom opadanja. Droop efekat se pojavljuje i kod plave LED diode, ali je ozbiljniji kod zelene LED diode, što rezultira manjom efikasnošću konvencionalne radne struje. Međutim, postoji mnogo razloga za efekat spuštanja, ne samo Auger rekombinacija, već i dislokacija, prelivanje nosača ili elektronsko curenje. Ovo poslednje je pojačano visokim naponom unutrašnjeg električnog polja.

Stoga, načini poboljšanja svjetlosne efikasnosti zelene LED diode: s jedne strane, proučiti kako smanjiti efekat Droop-a za poboljšanje svjetlosne efikasnosti u uvjetima postojećih epitaksijalnih materijala; S druge strane, plavi LED plus zeleni fosfor se koristi za fotoluminiscencijsku konverziju da emituje zeleno svjetlo. Ova metoda može dobiti zeleno svjetlo sa visokom svjetlosnom efikasnošću, što teoretski može postići veću svjetlosnu efikasnost od trenutnog bijelog svjetla. Spada u nespontano zeleno svjetlo. Pad čistoće boje uzrokovan širenjem spektra je nepovoljan za prikaz, ali nije problem za obično osvjetljenje. Moguće je dobiti zelenu svjetlosnu efikasnost veću od 340 Lm/W, međutim, kombinovano bijelo svjetlo neće preći 340 Lm/W; Treće, nastavite s istraživanjem i pronađite vlastite epitaksijalne materijale. Samo na taj način može postojati tračak nade da nakon dobijanja više zelenog svjetla od 340 Lm/w, bijelo svjetlo kombinovano sa tri LED diode primarne boje crvene, zelene i plave može biti veće od granice svjetlosne efikasnosti plavog čipa bijela LED od 340 Lm/W.

3. Ultraljubičasti LED čip + trobojni fosfor

Glavni inherentni nedostatak gornje dvije vrste bijelih LED dioda je da je prostorna distribucija svjetline i boje neujednačena. UV svjetlo je nevidljivo ljudskom oku. Zbog toga se UV svjetlo koje emituje čip apsorbira trobojni fosfor sloja pakovanja, a zatim se pretvara iz fotoluminiscencije fosfora u bijelo svjetlo i emituje u svemir. To je njegova najveća prednost, baš kao i tradicionalna fluorescentna lampa, nema neujednačenu boju prostora. Međutim, teoretska svjetlosna efikasnost bijele LED diode tipa ultraljubičastih čipova ne može biti veća od teorijske vrijednosti bijelog svjetla tipa plavi čip, a kamoli teorijske vrijednosti bijele svjetlosti tipa RGB. Međutim, samo razvojem efikasnih trobojnih fosfora pogodnih za pobuđivanje UV svjetlosti može biti moguće dobiti ultraljubičastu bijelu LED diodu sa sličnom ili čak većom svjetlosnom efikasnošću od dvije bijele LED diode spomenute u ovoj fazi. Što je ultraljubičasta LED dioda bliža plavoj svjetlosti, veća je vjerovatnoća da će biti, a bijela LED sa srednjovalnim i kratkovalnim ultraljubičastim linijama će biti nemoguća.