1. Cip LED biru + fosfor hijau kuning, termasuk derivatif fosforus polikrom

Lapisan fosfor hijau kuning menyerap cahaya biru beberapaCip LEDuntuk menghasilkan photoluminescence, dan cahaya biru dari cip LED memancar keluar dari lapisan fosfor dan menumpu dengan cahaya hijau kuning yang dipancarkan oleh fosfor di pelbagai titik di angkasa, dan cahaya biru hijau merah bercampur untuk membentuk cahaya putih; Dengan cara ini, nilai teori maksimum kecekapan penukaran photoluminescence fosfor, salah satu kecekapan kuantum luaran, tidak akan melebihi 75%; Kadar pengekstrakan cahaya tertinggi dari cip hanya boleh mencapai kira-kira 70%. Oleh itu, secara teorinya, kecekapan bercahaya maksimum LED putih cahaya biru tidak akan melebihi 340 Lm/W, dan CREE akan mencapai 303 Lm/W beberapa tahun lalu. Jika keputusan ujian adalah tepat, ia patut diraikan.

2. Merah hijau biru tiga kombinasi warna utama Jenis LED RGB, termasuk jenis LED RGB W, dsb

yang bertigapemancar cahayadiod, R-LED (merah)+G-LED (hijau)+B-LED (biru), digabungkan untuk membentuk cahaya putih dengan mencampurkan terus cahaya merah, hijau dan biru yang dipancarkan di angkasa. Untuk menjana cahaya putih kecekapan bercahaya tinggi dengan cara ini, pertama sekali, semua LED warna, terutamanya LED hijau, mestilah sumber cahaya yang cekap, yang menyumbang kira-kira 69% daripada "cahaya putih tenaga yang sama". Pada masa ini, kecekapan cahaya LED biru dan LED merah sangat tinggi, dengan kecekapan kuantum dalaman masing-masing melebihi 90% dan 95%, tetapi kecekapan kuantum dalaman LED hijau jauh ketinggalan. Fenomena kecekapan cahaya hijau rendah LED berasaskan GaN ini dipanggil "jurang lampu hijau". Sebab utama ialah LED hijau masih belum menemui bahan epitaxialnya sendiri. Kecekapan bahan siri arsenik nitrida fosforus sedia ada adalah sangat rendah dalam julat kromatografi hijau kuning. Walau bagaimanapun, LED hijau diperbuat daripada bahan epitaxial cahaya merah atau cahaya biru. Di bawah keadaan ketumpatan arus yang rendah, kerana tiada kehilangan penukaran fosfor, LED hijau mempunyai kecekapan bercahaya yang lebih tinggi daripada cahaya biru + lampu hijau fosfor. Dilaporkan bahawa kecekapan bercahayanya mencapai 291Lm/W di bawah arus 1mA. Walau bagaimanapun, di bawah arus tinggi, kecekapan bercahaya lampu hijau yang disebabkan oleh kesan Droop berkurangan dengan ketara. Apabila ketumpatan arus meningkat, kecekapan bercahaya berkurangan dengan cepat. Di bawah arus 350mA, kecekapan bercahaya ialah 108Lm/W, dan di bawah keadaan 1A, kecekapan bercahaya berkurangan kepada 66Lm/W.

Untuk fosfida kumpulan III, memancarkan cahaya ke jalur hijau telah menjadi halangan asas sistem bahan. Menukar komposisi AlInGaP supaya ia memancarkan cahaya hijau dan bukannya merah, oren atau kuning – menyebabkan pengehadan pembawa yang tidak mencukupi adalah disebabkan oleh jurang tenaga sistem bahan yang agak rendah, yang menghalang penggabungan semula sinaran yang berkesan.

Sebaliknya, lebih sukar bagi nitrida Kumpulan III untuk mencapai kecekapan tinggi, tetapi kesukaran itu tidak dapat diatasi. Apabila lampu dilanjutkan ke jalur lampu hijau dengan sistem ini, dua faktor yang akan mengurangkan kecekapan ialah kecekapan kuantum luaran dan kecekapan elektrik. Penurunan kecekapan kuantum luaran datang daripada fakta bahawa walaupun jurang jalur hijau lebih rendah, LED hijau menggunakan voltan hadapan tinggi GaN, yang mengurangkan kadar penukaran kuasa. Kelemahan kedua ialah hijau ituLED berkurangandengan peningkatan ketumpatan arus suntikan dan terperangkap oleh kesan droop. Kesan droop juga muncul dalam LED biru, tetapi lebih serius dalam LED hijau, menyebabkan kecekapan arus kerja konvensional yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, terdapat banyak sebab untuk kesan droop, bukan sahaja penggabungan semula Auger, tetapi juga terkehel, limpahan pembawa atau kebocoran elektronik. Yang terakhir ini dipertingkatkan oleh medan elektrik dalaman voltan tinggi.

Oleh itu, cara untuk meningkatkan kecekapan bercahaya LED hijau: dalam satu tangan, kaji cara mengurangkan kesan Droop untuk meningkatkan kecekapan bercahaya di bawah keadaan bahan epitaxial sedia ada; Sebaliknya, LED biru ditambah fosfor hijau digunakan untuk penukaran photoluminescence untuk memancarkan cahaya hijau. Kaedah ini boleh mendapatkan lampu hijau dengan kecekapan bercahaya tinggi, yang secara teorinya boleh mencapai kecekapan bercahaya yang lebih tinggi daripada cahaya putih semasa. Ia tergolong dalam lampu hijau bukan spontan. Penurunan ketulenan warna yang disebabkan oleh pelebaran spektrumnya tidak sesuai untuk paparan, tetapi ia tidak menjadi masalah untuk pencahayaan biasa. Ia adalah mungkin untuk mendapatkan kecekapan bercahaya hijau lebih besar daripada 340 Lm/W, Walau bagaimanapun, gabungan cahaya putih tidak akan melebihi 340 Lm/W; Ketiga, teruskan penyelidikan dan cari bahan epitaxial anda sendiri. Hanya dengan cara ini boleh ada sinar harapan bahawa selepas memperoleh lebih banyak lampu hijau daripada 340 Lm/w, cahaya putih yang digabungkan oleh tiga LED warna utama merah, hijau dan biru mungkin lebih tinggi daripada had kecekapan cahaya cip biru. LED putih 340 Lm/W.

3. Cip LED ultraungu + fosfor triwarna

Kecacatan utama yang wujud bagi dua jenis LED putih di atas ialah taburan spatial kilauan dan kroma adalah tidak sekata. Cahaya UV tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Oleh itu, cahaya UV yang dipancarkan daripada cip diserap oleh fosfor warna tri lapisan pembungkusan, dan kemudian ditukar daripada photoluminescence fosfor kepada cahaya putih dan dipancarkan ke angkasa. Ini adalah kelebihan terbesarnya, sama seperti lampu pendarfluor tradisional, ia tidak mempunyai warna ruang yang tidak sekata. Walau bagaimanapun, kecekapan bercahaya teori bagi LED putih jenis cip ultraviolet tidak boleh lebih tinggi daripada nilai teori cahaya putih jenis cip biru, apatah lagi nilai teori bagi cahaya putih jenis RGB. Walau bagaimanapun, hanya dengan membangunkan fosforus tiga warna yang cekap yang sesuai untuk pengujaan cahaya UV boleh diperolehi LED putih ultraungu dengan kecekapan cahaya yang serupa atau lebih tinggi daripada dua LED putih yang disebutkan di atas pada peringkat ini. Semakin dekat LED ultraviolet dengan cahaya biru, semakin besar kemungkinannya, dan LED putih dengan gelombang sederhana dan garis ultraviolet gelombang pendek akan menjadi mustahil.