1. Blå LED-chip+gulgrøn fosfor, inklusive polykrom fosforderivat

Det gulgrønne fosforlag absorberer det blå lys hos nogleLED-chipsat producere fotoluminescens, og det blå lys fra LED-chippene transmitterer ud af fosforlaget og konvergerer med det gulgrønne lys, der udsendes af fosforen på forskellige punkter i rummet, og det røde grønne blå lys blandes for at danne hvidt lys; På denne måde vil den maksimale teoretiske værdi af fotoluminescenskonverteringseffektiviteten af ​​fosfor, en af ​​de eksterne kvanteeffektiviteter, ikke overstige 75%; Den højeste udvindingshastighed af lys fra chippen kan kun nå omkring 70%. Derfor vil den maksimale lysudbytte for blåt lys hvid LED teoretisk set ikke overstige 340 Lm/W, og CREE vil nå 303 Lm/W for et par år siden. Hvis testresultaterne er nøjagtige, er det værd at fejre.

2. Rød grøn blå tre primær farvekombination RGB LED-type, inklusive RGB W LED-type osv

De trelysemitterendedioder, R-LED (rød)+G-LED (grøn)+B-LED (blå), kombineres til et hvidt lys ved direkte at blande det røde, grønne og blå lys, der udsendes i rummet. For at generere hvidt lys med høj lyseffektivitet på denne måde skal alle farve-LED'er, især grønne LED'er, være effektive lyskilder, som står for omkring 69% af "lige energi hvidt lys". På nuværende tidspunkt har lyseffektiviteten af ​​blå LED og rød LED været meget høj, hvor den interne kvanteeffektivitet overstiger henholdsvis 90% og 95%, men den interne kvanteeffektivitet af grøn LED er langt bagud. Dette fænomen med lav grønt lyseffektivitet af GaN-baserede LED kaldes "grønt lysgab". Hovedårsagen er, at den grønne LED endnu ikke har fundet sit eget epitaksiale materiale. Effektiviteten af ​​de eksisterende phosphor-arsen-nitrid-materialer er meget lav i det gulgrønne kromatografiske område. Den grønne LED er dog lavet af rødt lys eller blåt lys epitaksiale materialer. Under betingelse af lav strømtæthed, fordi der ikke er noget fosforkonverteringstab, har den grønne LED højere lyseffektivitet end det blå lys + fosforgrønt lys. Det rapporteres, at dens lyseffektivitet når 291Lm/W under strømmen på 1mA. Men under høj strøm falder lyseffektiviteten af ​​grønt lys forårsaget af Droop-effekten betydeligt. Når strømtætheden stiger, falder lyseffektiviteten hurtigt. Under 350mA strøm er lyseffektiviteten 108Lm/W, og under 1A tilstand falder lyseffektiviteten til 66Lm/W.

For gruppe III-phosphider er udsendelse af lys til det grønne bånd blevet den grundlæggende hindring for materialesystemet. Ændring af sammensætningen af ​​AlInGaP, så den udsender grønt lys i stedet for rødt, orange eller gult - hvilket forårsager utilstrækkelig bærerbegrænsning, skyldes det relativt lave energigab i materialesystemet, hvilket udelukker effektiv strålingsrekombination.

Derimod er det sværere for gruppe III-nitrider at opnå høj effektivitet, men vanskeligheden er ikke uoverkommelig. Når lyset udvides til det grønne lysbånd med dette system, er de to faktorer, der vil reducere effektiviteten, den eksterne kvanteeffektivitet og den elektriske effektivitet. Faldet i ekstern kvanteeffektivitet kommer fra det faktum, at selvom det grønne båndgab er lavere, bruger den grønne LED den høje fremadspænding af GaN, hvilket reducerer strømkonverteringshastigheden. Den anden ulempe er den grønneLED faldermed stigningen af ​​injektionsstrømtætheden og er fanget af droop-effekt. Droop-effekt vises også i blå LED, men den er mere alvorlig i grøn LED, hvilket resulterer i lavere effektivitet af konventionel arbejdsstrøm. Der er dog mange grunde til droop-effekt, ikke kun Auger-rekombination, men også dislokation, overløb af bærer eller elektronisk lækage. Sidstnævnte forstærkes af det indre elektriske højspændingsfelt.

Derfor er måderne til at forbedre lyseffektiviteten af ​​grøn LED: på den ene side, undersøg, hvordan man reducerer Droop-effekten for at forbedre lyseffektiviteten under betingelserne for eksisterende epitaksiale materialer; På den anden side bruges den blå LED plus grøn phosphor til fotoluminescenskonvertering for at udsende grønt lys. Denne metode kan opnå grønt lys med høj lysudbytte, som teoretisk kan opnå højere lysudbytte end det nuværende hvide lys. Det tilhører ikke spontant grønt lys. Faldet i farverenheden forårsaget af dens spektrale udvidelse er ugunstigt for visning, men det er ikke noget problem for almindelig belysning. Det er muligt at opnå grøn lysudbytte større end 340 Lm/W. Dog vil det kombinerede hvide lys ikke overstige 340 Lm/W; For det tredje, fortsæt med at forske og find dine egne epitaksiale materialer. Kun på denne måde kan der være et glimt af håb om, at efter at have opnået mere grønt lys end 340 Lm/w, kan det hvide lys kombineret af de røde, grønne og blå tre primære farve-LED'er være højere end lyseffektiviteten for den blå chip hvid LED på 340 Lm/W.

3. Ultraviolet LED-chip+trifarvet fosfor

Den væsentligste iboende fejl ved de ovennævnte to slags hvide LED er, at den rumlige fordeling af lysstyrke og farve er ujævn. UV-lyset er usynligt for det menneskelige øje. Derfor absorberes UV-lyset, der udsendes fra chippen, af emballagelagets trefarvede fosfor og omdannes derefter fra fosforens fotoluminescens til hvidt lys og udsendes i rummet. Dette er dens største fordel, ligesom den traditionelle fluorescerende lampe har den ikke ujævn rumfarve. Den teoretiske lyseffektivitet af den ultraviolette chip-type hvide LED kan dog ikke være højere end den teoretiske værdi af det blå chip-type hvide lys, endsige den teoretiske værdi af RGB-typen hvidt lys. Men kun ved at udvikle effektive trefarvede fosforstoffer, der er egnede til excitation af UV-lys, kan det være muligt at opnå ultraviolet hvid LED med lignende eller endnu højere lyseffektivitet end de to hvide LED'er nævnt ovenfor på dette stadium. Jo tættere den ultraviolette LED er på det blå lys, jo mere sandsynligt er det, og den hvide LED med mellembølge og kortbølge ultraviolette linjer vil være umulig.