1. Xip LED blau + fòsfor groc verd, inclòs el derivat del fòsfor policrom

La capa de fòsfor groc verd absorbeix la llum blava d'algunsXips LEDper produir fotoluminescència, i la llum blava dels xips LED es transmet fora de la capa de fòsfor i convergeix amb la llum verda groga emesa pel fòsfor en diversos punts de l'espai, i la llum blava verda vermella es barreja per formar llum blanca; D'aquesta manera, el valor teòric màxim de l'eficiència de conversió de la fotoluminescència del fòsfor, una de l'eficiència quàntica externa, no superarà el 75%; La taxa d'extracció de llum més alta del xip només pot arribar al voltant del 70%. Per tant, teòricament, l'eficiència lluminosa màxima del LED blanc de llum blava no superarà els 340 Lm/W, i el CREE arribarà als 303 Lm/W fa uns anys. Si els resultats de les proves són exactes, val la pena celebrar-ho.

2. Vermell verd blau combinació de tres colors primaris tipus LED RGB, inclòs tipus LED RGB W, etc

Els tresemissor de llumEls díodes, R-LED (vermell) + G-LED (verd) + B-LED (blau), es combinen per formar una llum blanca barrejant directament la llum vermella, verda i blava emesa a l'espai. Per generar d'aquesta manera una llum blanca d'alta eficiència lluminosa, en primer lloc, tots els LED de color, especialment els LED verds, han de ser fonts de llum eficients, que representen al voltant del 69% de la "llum blanca d'igual energia". Actualment, l'eficiència lumínica del LED blau i del LED vermell ha estat molt alta, amb l'eficiència quàntica interna superior al 90% i el 95% respectivament, però l'eficiència quàntica interna del LED verd està molt enrere. Aquest fenomen de baixa eficiència de la llum verda del LED basat en GaN s'anomena "gap de llum verda". El motiu principal és que el LED verd encara no ha trobat el seu propi material epitaxial. L'eficiència dels materials de la sèrie de nitrur d'arsènic de fòsfor existents és molt baixa en el rang cromatogràfic groc verd. Tanmateix, el LED verd està fet de materials epitaxials de llum vermella o blava. En condicions de baixa densitat de corrent, perquè no hi ha pèrdua de conversió de fòsfor, el LED verd té una eficiència lluminosa més alta que la llum blava + llum verda de fòsfor. S'informa que la seva eficiència lluminosa arriba als 291Lm/W sota el corrent d'1mA. No obstant això, amb un corrent elevat, l'eficiència lluminosa de la llum verda causada per l'efecte Droop disminueix significativament. Quan la densitat de corrent augmenta, l'eficiència lluminosa disminueix ràpidament. Sota un corrent de 350 mA, l'eficiència lluminosa és de 108Lm/W, i en condicions d'1A, l'eficiència lluminosa disminueix a 66Lm/W.

Per als fosfurs del grup III, l'emissió de llum a la banda verda s'ha convertit en l'obstacle bàsic del sistema de materials. Canviar la composició d'AlInGaP perquè emeti llum verda en lloc de vermell, taronja o groc, provocant una limitació insuficient del portador, es deu a la bretxa d'energia relativament baixa del sistema de materials, que impedeix una recombinació efectiva de la radiació.

En canvi, és més difícil que els nitrurs del grup III aconsegueixin una alta eficiència, però la dificultat no és insuperable. Quan la llum s'estén a la banda de llum verda amb aquest sistema, els dos factors que reduiran l'eficiència són l'eficiència quàntica externa i l'eficiència elèctrica. La disminució de l'eficiència quàntica externa prové del fet que, tot i que la bretxa de banda verda és menor, el LED verd utilitza l'alta tensió directa de GaN, que redueix la taxa de conversió d'energia. El segon inconvenient és que el verdEl LED disminueixamb l'augment de la densitat de corrent d'injecció i queda atrapat per efecte de caiguda. L'efecte de caiguda també apareix en el LED blau, però és més greu en el LED verd, el que resulta en una menor eficiència del corrent de treball convencional. Tanmateix, hi ha moltes raons per a l'efecte caiguda, no només la recombinació Auger, sinó també la luxació, el desbordament del portador o les fuites electròniques. Aquest últim es veu potenciat pel camp elèctric intern d'alta tensió.

Per tant, les maneres de millorar l'eficiència lluminosa del LED verd: d'una banda, estudiar com reduir l'efecte Droop per millorar l'eficiència lluminosa en les condicions dels materials epitaxials existents; D'altra banda, el LED blau més el fòsfor verd s'utilitza per a la conversió de fotoluminescència per emetre llum verda. Aquest mètode pot obtenir llum verda amb una alta eficiència lluminosa, que teòricament pot aconseguir una eficiència lluminosa més alta que la llum blanca actual. Pertany a la llum verda no espontània. La disminució de la puresa del color causada per la seva ampliació espectral és desfavorable per a la visualització, però no és cap problema per a la il·luminació normal. És possible obtenir una eficiència lluminosa verda superior a 340 Lm/W, però, la llum blanca combinada no superarà els 340 Lm/W; En tercer lloc, continua investigant i trobant els teus propis materials epitaxials. Només d'aquesta manera pot haver-hi un bri d'esperança que després d'obtenir més llum verda de 340 Lm/w, la llum blanca combinada pels tres LED de color primari vermell, verd i blau pot ser superior al límit d'eficiència lumínica del xip blau. LED blanc de 340 Lm/W.

3. Xip LED ultraviolat + fòsfor tricolor

El principal defecte inherent dels dos tipus de LED blancs anteriors és que la distribució espacial de la lluminositat i la croma és desigual. La llum UV és invisible per a l'ull humà. Per tant, la llum UV emesa pel xip és absorbida pel fòsfor tricolor de la capa d'embalatge, i després es converteix de la fotoluminescència del fòsfor a llum blanca i s'emet a l'espai. Aquest és el seu major avantatge, igual que la làmpada fluorescent tradicional, no té un color espacial desigual. Tanmateix, l'eficiència lluminosa teòrica del LED blanc de tipus xip ultraviolat no pot ser superior al valor teòric de la llum blanca de tipus xip blau, i molt menys el valor teòric de la llum blanca de tipus RGB. Tanmateix, només desenvolupant fòsfors tricolors eficients adequats per a l'excitació de la llum UV es pot obtenir LED blanc ultraviolat amb una eficiència lumínica similar o fins i tot més alta que els dos LED blancs esmentats anteriorment en aquesta etapa. Com més a prop estigui el LED ultraviolat de la llum blava, més probable és que sigui, i el LED blanc amb línies ultravioletes d'ona mitjana i ona curta serà impossible.