1. Sinine LED-kiip + kollane roheline luminofoor, sealhulgas polükroomse fosfori derivaat

Kollane roheline fosforikiht neelab mõne sinise valguseLED kiibidfotoluminestsentsi tekitamiseks ja LED-kiipide sinine valgus kandub fosforikihist välja ja läheneb erinevates ruumipunktides fosfori kiirgava kollase rohelise valgusega ning punane roheline sinine valgus segatakse valgeks valguseks; Sel viisil ei ületa luminofoori, ühe välise kvantefektiivsuse, fotoluminestsentsi muundamise efektiivsuse maksimaalne teoreetiline väärtus 75%; Suurim valguse eraldamise määr kiibist võib ulatuda ainult umbes 70% -ni. Seetõttu ei ületa teoreetiliselt sinise valgusega valge LED-i maksimaalne valgusefektiivsus 340 Lm/W ja CREE jõuab mõne aasta eest 303 Lm/W-ni. Kui testi tulemused on täpsed, tasub seda tähistada.

2. Punane roheline sinine kolme põhivärvi kombinatsiooni RGB LED-tüüpi, sealhulgas RGB W LED-tüüpi jne

Kolmvalgust kiirgavdioodid, R-LED (punane) + G-LED (roheline) + B-LED (sinine), on kombineeritud, et moodustada valge valgus, segades otse ruumis kiirgava punase, rohelise ja sinise valguse. Sel viisil suure valgustõhususega valge valguse genereerimiseks peavad esiteks kõik värvilised LED-id, eriti rohelised LED-id, olema tõhusad valgusallikad, mis moodustavad umbes 69% "võrdse energiaga valgest valgusest". Praegu on sinise LED-i ja punase LED-i valgusefektiivsus olnud väga kõrge, sisemine kvantefektiivsus ületab vastavalt 90% ja 95%, kuid rohelise LED-i sisemine kvanttõhusus on palju maha jäänud. Seda GaN-põhise LED-i madala rohelise valgustõhususe nähtust nimetatakse "rohelise valguse vaheks". Peamine põhjus on selles, et roheline LED pole veel oma epitaksiaalset materjali leidnud. Olemasolevate fosfor-arseennitriidi seeria materjalide efektiivsus on kollarohelises kromatograafilises vahemikus väga madal. Roheline LED on aga valmistatud punase valguse või sinise valgusega epitaksiaalsetest materjalidest. Madala voolutiheduse korral, kuna puudub fosfori muundamise kadu, on rohelisel LED-il suurem valgusefektiivsus kui sinisel valgusel + fosfori rohelisel valgusel. On teatatud, et selle valgusefektiivsus ulatub 1 mA voolu all 291Lm/W. Suure voolu korral aga langeb Droop-efektist tingitud rohelise valguse valgusefektiivsus oluliselt. Kui voolutihedus suureneb, väheneb valgusefektiivsus kiiresti. 350mA voolu all on valgusefektiivsus 108Lm/W ja 1A tingimustes väheneb valgusefektiivsus 66Lm/W-ni.

III rühma fosfiidide puhul on materjalisüsteemi peamiseks takistuseks saanud rohelisele ribale valguse kiirgamine. AlInGaP koostise muutmine nii, et see kiirgaks punase, oranži või kollase asemel rohelist valgust – ebapiisava kandepiirangu põhjustamine on tingitud materjalisüsteemi suhteliselt väikesest energiavahest, mis välistab efektiivse kiirguse rekombinatsiooni.

Seevastu III rühma nitriididel on kõrge efektiivsuse saavutamine keerulisem, kuid raskused pole ületamatud. Kui valgust laiendatakse selle süsteemiga rohelise tule ribani, on kaks efektiivsust vähendavat tegurit väline kvanttõhusus ja elektriline efektiivsus. Välise kvantefektiivsuse vähenemine tuleneb asjaolust, et kuigi rohelise riba vahe on väiksem, kasutab roheline LED GaN kõrget päripinget, mis vähendab võimsuse muundamise kiirust. Teine puudus on see, et rohelineLED vähenebsissepritse voolutiheduse suurenemisega ja jääb rippumisefekti lõksu. Langemisefekt ilmneb ka sinisel LED-il, kuid rohelisel LED-il on see tõsisem, mille tulemuseks on tavapärase töövoolu efektiivsus. Kukkumise efektil on aga palju põhjuseid, mitte ainult tigude rekombinatsioon, vaid ka nihestus, kandja ülevool või elektrooniline leke. Viimast võimendab kõrgepinge sisemine elektriväli.

Seetõttu rohelise LED-i valgustõhususe parandamise viisid: ühest küljest uurige, kuidas vähendada Droopi efekti, et parandada valgusefektiivsust olemasolevate epitaksiaalsete materjalide tingimustes; Teisest küljest kasutatakse sinist LED-i ja rohelist fosforit fotoluminestsentsi muundamiseks rohelise valguse kiirgamiseks. Selle meetodi abil saab saada suure valgusefektiivsusega rohelist valgust, mis teoreetiliselt võib saavutada suurema valgustõhususe kui praegune valge valgus. See kuulub mittespontaanse rohelise valguse hulka. Selle spektraalsest laienemisest tingitud värvipuhtuse langus on küll kuva jaoks ebasoodne, kuid tavavalgustuse puhul pole see probleem. Rohelise valguse kasutegur on suurem kui 340 Lm/W, kuid kombineeritud valge valgus ei ületa 340 Lm/W; Kolmandaks jätkake uurimist ja leidke oma epitaksiaalsed materjalid. Ainult nii võib tekkida lootus, et pärast rohkem kui 340 Lm/w rohelist valgust võib valge valgus koos kolme põhivärvi LED-iga punase, rohelise ja sinise olla suurem kui sinise kiibi valgustõhususe piir. valge LED võimsusega 340 Lm/W.

3. Ultraviolett LED-kiip+trivärviline luminofoor

Eespool nimetatud kahte tüüpi valge LED-i peamine defekt on heleduse ja värvide ruumiline jaotus ebaühtlane. UV-valgus on inimsilmale nähtamatu. Seetõttu neeldub kiibist kiiratav UV-valgus pakendikihi kolmevärvilises luminestsentsis ning seejärel muundatakse luminofoorluminestsentsist valgeks valguseks ja kiirgatakse kosmosesse. See on selle suurim eelis, nagu ka traditsioonilisel luminofoorlambil, pole sellel ebaühtlast ruumivärvi. Kuid ultraviolettkiibi tüüpi valge LED-i teoreetiline valgusefektiivsus ei saa olla kõrgem sinise kiibi tüüpi valge valguse teoreetilisest väärtusest, rääkimata RGB tüüpi valge valguse teoreetilisest väärtusest. Kuid ainult UV-valguse ergastamiseks sobivate tõhusate kolmevärviliste luminofooride väljatöötamisega on võimalik saada ultraviolettvalgust valget LED-i, mille valgusefektiivsus on sarnane või isegi suurem kui kahel ülalmainitud valgel LED-il selles etapis. Mida lähemal on ultraviolett-LED sinisele valgusele, seda tõenäolisem on see ning valge LED keskmise ja lühilainelise ultraviolettjoonega on võimatu.