1. Blå LED-brikke + gul grønn fosfor, inkludert polykrom fosforderivat

Det gulgrønne fosforlaget absorberer det blå lyset til noenLED-brikkerfor å produsere fotoluminescens, og det blå lyset fra LED-brikkene sender ut av fosforlaget og konvergerer med det gulgrønne lyset som sendes ut av fosforet på forskjellige punkter i rommet, og det røde grønne blå lyset blandes for å danne hvitt lys; På denne måten vil den maksimale teoretiske verdien av fotoluminescenskonverteringseffektiviteten til fosfor, en av de eksterne kvanteeffektiviteten, ikke overstige 75%; Den høyeste utvinningshastigheten for lys fra brikken kan bare nå rundt 70 %. Derfor vil den maksimale lyseffektiviteten til blått lys hvit LED ikke overstige 340 Lm/W, og CREE vil nå 303 Lm/W for noen år siden. Hvis testresultatene er nøyaktige, er det verdt å feire.

2. Rød grønn blå tre primærfarge kombinasjon RGB LED-type, inkludert RGB W LED-type, etc

De trelysemitterendedioder, R-LED (rød)+G-LED (grønn)+B-LED (blå), kombineres for å danne et hvitt lys ved direkte å blande det røde, grønne og blå lyset som sendes ut i rommet. For å generere hvitt lys med høy lyseffektivitet på denne måten, må først og fremst alle farge-LED-er, spesielt grønne LED-er, være effektive lyskilder, som står for omtrent 69 % av "lik energi hvitt lys". For tiden har lyseffektiviteten til blå LED og rød LED vært veldig høy, med den interne kvanteeffektiviteten som overstiger henholdsvis 90% og 95%, men den interne kvanteeffektiviteten til grønn LED er langt bak. Dette fenomenet med lav grønt lyseffektivitet for GaN-baserte LED kalles "grønt lysgap". Hovedårsaken er at den grønne LED-en ennå ikke har funnet sitt eget epitaksiale materiale. Effektiviteten til de eksisterende materialene i fosforarsen-nitridserien er svært lav i det gulgrønne kromatografiske området. Imidlertid er den grønne LED laget av rødt lys eller blått lys epitaksiale materialer. Under betingelser med lav strømtetthet, fordi det ikke er noe fosforkonverteringstap, har den grønne LED-en høyere lyseffektivitet enn det blå lyset + fosforgrønt lys. Det er rapportert at lyseffektiviteten når 291Lm/W under strømmen på 1mA. Under høy strøm reduseres imidlertid lyseffektiviteten til grønt lys forårsaket av Droop-effekten betydelig. Når strømtettheten øker, reduseres lyseffektiviteten raskt. Under 350mA-strøm er lyseffektiviteten 108Lm/W, og under 1A-forhold reduseres lyseffektiviteten til 66Lm/W.

For gruppe III-fosfider har det å sende ut lys til det grønne båndet blitt den grunnleggende hindringen for materialsystemet. Å endre sammensetningen av AlInGaP slik at den sender ut grønt lys i stedet for rødt, oransje eller gult – noe som forårsaker utilstrekkelig bærerbegrensning skyldes det relativt lave energigapet i materialsystemet, som utelukker effektiv strålingsrekombinasjon.

Derimot er det vanskeligere for gruppe III-nitrider å oppnå høy effektivitet, men vanskeligheten er ikke uoverkommelig. Når lyset utvides til det grønne lysbåndet med dette systemet, er de to faktorene som vil redusere effektiviteten den eksterne kvanteeffektiviteten og den elektriske effektiviteten. Nedgangen i ekstern kvanteeffektivitet kommer fra det faktum at selv om det grønne båndgapet er lavere, bruker den grønne LED den høye fremspenningen til GaN, noe som reduserer strømkonverteringshastigheten. Den andre ulempen er den grønneLED synkermed økningen av injeksjonsstrømtettheten og er fanget av hengeeffekt. Droop-effekt vises også i blå LED, men den er mer alvorlig i grønn LED, noe som resulterer i lavere effektivitet av konvensjonell arbeidsstrøm. Det er imidlertid mange årsaker til hengende effekt, ikke bare Auger-rekombinasjon, men også dislokasjon, overløp av bærer eller elektronisk lekkasje. Sistnevnte forsterkes av det indre elektriske høyspenningsfeltet.

Derfor, måtene å forbedre lyseffektiviteten til grønn LED: på den ene siden, studer hvordan du kan redusere Droop-effekten for å forbedre lyseffektiviteten under forholdene til eksisterende epitaksiale materialer; På den annen side brukes den blå LED pluss grønn fosfor for fotoluminescenskonvertering for å avgi grønt lys. Denne metoden kan oppnå grønt lys med høy lyseffektivitet, som teoretisk kan oppnå høyere lyseffektivitet enn dagens hvite lys. Det tilhører ikke-spontant grønt lys. Nedgangen i fargerenheten forårsaket av dens spektrale utvidelse er ugunstig for visning, men det er ikke noe problem for vanlig belysning. Det er mulig å oppnå grønn lysutbytte større enn 340 Lm/W. Imidlertid vil det kombinerte hvite lyset ikke overstige 340 Lm/W; For det tredje, fortsett å undersøke og finne ditt eget epitaksiale materiale. Bare på denne måten kan det være et glimt av håp om at etter å ha oppnådd mer grønt lys enn 340 Lm/w, kan det hvite lyset kombinert av de røde, grønne og blå tre primærfarge-LED-ene være høyere enn lyseffektivitetsgrensen for den blå brikken. hvit LED på 340 Lm/W.

3. Ultrafiolett LED-brikke+trifarget fosfor

Den viktigste iboende defekten til de to ovennevnte typene hvite LED er at den romlige fordelingen av lysstyrke og kroma er ujevn. UV-lyset er usynlig for det menneskelige øyet. Derfor blir UV-lyset som sendes ut fra brikken absorbert av trefargefosforet til emballasjelaget, og deretter konvertert fra fotoluminescensen til fosforet til hvitt lys og sendt ut i rommet. Dette er dens største fordel, akkurat som den tradisjonelle fluorescerende lampen, har den ikke ujevn romfarge. Imidlertid kan den teoretiske lyseffektiviteten til den hvite LED-en av ultrafiolett brikketype ikke være høyere enn den teoretiske verdien av hvitt lys av blå brikke, enn si den teoretiske verdien av hvitt lys av RGB-typen. Men bare ved å utvikle effektive trefargede fosforer egnet for UV-lyseksitasjon kan det være mulig å oppnå ultrafiolett hvit LED med lignende eller enda høyere lyseffektivitet enn de to hvite LED-ene nevnt ovenfor på dette stadiet. Jo nærmere den ultrafiolette LED-en er det blå lyset, desto mer sannsynlig er det, og den hvite LED-en med mellombølge- og kortbølge-ultrafiolette linjer vil være umulig.