1. Chip LED blu + fosforu verde giallu, cumpresu u derivativu di fosforu policromu

A capa di fosforu verde giallu assorbe a luce blu di alcunichips LEDper pruduce photoluminescence, è a luce blu da i chips LED trasmette fora di a capa di fosforu è cunverge cù a luce verde gialla emessa da u fosforu in parechji punti in u spaziu, è a luce blu verde rossa hè mischiata per furmà luce bianca; In questu modu, u valore teoricu massimu di l'efficienza di cunversione di fotoluminescenza di fosforu, unu di l'efficienza quantum esterna, ùn serà micca più di 75%; A più alta rata d'estrazione di luce da u chip pò ghjunghje solu à circa 70%. Dunque, teoricamente, l'efficienza luminosa massima di a luce blu LED bianca ùn trapassarà 340 Lm / W, è CREE ghjunghje à 303 Lm / W uni pochi anni fà. Se i risultati di a prova sò precisi, vale a pena celebrà.

2. Rossu verde blu trè cumminazzioni di culori primari RGB LED tipu, cumpresi RGB W LED tipu, etc

I trèemettitore di lucediodi, R-LED (red) + G-LED (verde) + B-LED (blu), sò cumminati per furmà una luce bianca mischjendu direttamente a luce rossa, verde è blu emessa in u spaziu. Per generà una luce bianca d'alta efficienza luminosa in questu modu, prima di tuttu, tutti i LED di culore, in particulare i LED verdi, devenu esse fonti di luce efficaci, chì cuntenenu circa 69% di "luce bianca d'energia uguale". Attualmente, l'efficienza luminosa di u LED blu è u LED rossu hè stata assai alta, cù l'efficienza quantum interna chì supera rispettivamente 90% è 95%, ma l'efficienza quantum internu di LED verde hè luntanu. Stu fenomenu di bassa efficienza di luce verde di u LED basatu in GaN hè chjamatu "gap di luce verde". U mutivu principale hè chì u LED verde ùn hà ancu trovu u so propiu materiale epitaxial. L'efficienza di i materiali esistenti in a serie di nitruru di fosforu arsenicu hè assai bassu in a gamma cromatografica gialla verde. Tuttavia, u LED verde hè fattu di materiali epitaxiali di luce rossa o di luce blu. Sutta a cundizione di bassa densità di corrente, perchè ùn ci hè micca una perdita di cunversione di fosforu, u LED verde hà una efficienza luminosa più altu ch'è a luce blu + luce verde fosforu. Hè infurmatu chì a so efficienza luminosa righjunghji 291Lm / W sottu a corrente di 1mA. Tuttavia, sottu alta corrente, l'efficienza luminosa di a luce verde causata da l'effettu Droop diminuisce significativamente. Quandu a densità di corrente aumenta, l'efficienza luminosa diminuisce rapidamente. Sottu 350mA corrente, l'efficienza luminosa hè 108Lm / W, è sottu 1A cundizione, l'efficienza luminosa diminuisce à 66Lm / W.

Per i fosfuri di u gruppu III, l'emissione di luce à a banda verde hè diventata l'ostaculu basicu di u sistema di materiale. Cambia a cumpusizioni di AlInGaP in modu chì emette luce verde invece di rossu, aranciu o giallu - chì causanu una limitazione di u trasportatore insufficiente hè duvuta à a gap energetica relativamente bassa di u sistema di materiale, chì impedisce a recombinazione efficace di a radiazione.

In cuntrastu, hè più difficiule per i nitruri di u Gruppu III per ottene una alta efficienza, ma a difficultà ùn hè micca insurmountable. Quandu a luce hè allargata à a banda di luce verde cù stu sistema, i dui fatturi chì riduceranu l'efficienza sò l'efficienza quantum esterna è l'efficienza elettrica. A diminuzione di l'efficienza quantum esterna vene da u fattu chì, ancu s'è u gap di a banda verde hè più bassu, u LED verde usa l'alta tensione in avanti di GaN, chì reduce a rata di cunversione di putenza. U sicondu svantaghju hè quellu verdeLED diminuiscecù l'aumentu di a densità di corrente di iniezione è hè intrappulatu da l'effettu droop. L'effettu di Droop appare ancu in LED blu, ma hè più seriu in LED verde, risultatu in una efficienza più bassa di u currente di travagliu convenzionale. Tuttavia, ci sò parechji mutivi di effettu droop, micca solu Auger recombination, ma dinù dislocation, carrier overflow o leakage ilittronica. L'ultime hè rinfurzata da u campu elettricu internu di alta tensione.

Dunque, i modi per migliurà l'efficienza luminosa di u LED verde: da una banda, studià cumu riduce l'effettu Droop per migliurà l'efficienza luminosa in e cundizioni di i materiali epitaxial esistenti; Per d 'altra banda, u LED blu più fosforu verde hè utilizatu per a cunversione di fotoluminescenza per emette luce verde. Stu metudu pò ottene luce verde cù alta efficienza luminosa, chì teoricamente pò ottene una efficienza luminosa più altu ch'è a luce bianca attuale. Appartene à a luce verde micca spontanea. A diminuzione di a purità di u culore causata da u so allargamentu spettrale hè sfavorevule per a visualizazione, ma ùn hè micca prublema per l'illuminazione ordinaria. Hè pussibule ottene efficienza luminosa verde più grande di 340 Lm / W, Tuttavia, a luce bianca cumminata ùn supererà 340 Lm / W; Terzu, cuntinuà a ricerca è truvà u vostru propriu materiali epitaxial. Solu in questu modu pò esse un sguardu di speranza chì dopu avè ottene più luce verde chì 340 Lm / w, a luce bianca cumminata da u rossu, verde è blu trè LED di culore primariu pò esse più altu ch'è u limitu di efficienza luminosa di u chip blu. LED biancu di 340 Lm/W.

3. Ultraviolet LED chip + tri color phosphor

U principale difettu inherente di i dui tipi di LED bianchi sopra hè chì a distribuzione spaziale di luminosità è chroma hè irregulare. A luce UV hè invisibile à l'ochju umanu. Dunque, a luce UV emessa da u chip hè assorbita da u fosforu tricolore di a capa di imballaggio, è poi cunvertita da a fotoluminescenza di u fosforu à a luce bianca è emessa in u spaziu. Questu hè u so vantaghju maiò, cum'è a lampa fluorescente tradiziunale, ùn hà micca un culore spaziale irregulare. In ogni casu, l'efficienza luminosa teorica di u LED biancu di u chip ultraviolet ùn pò esse più altu ch'è u valore teoricu di a luce bianca di u chip blu, è ancu di u valore teoricu di a luce bianca di u tipu RGB. Tuttavia, solu sviluppendu fosfori tricolori efficaci adattati per l'excitazione di a luce UV pò esse pussibule di ottene LED bianchi ultraviolet cù efficienza luminosa simili o ancu più altu ch'è i dui LED bianchi citati sopra in questa fase. U più vicinu u LED ultraviolet hè di u lume blu, u più prubabile di esse, è u LED biancu cù e linee ultraviolette d'onda media è d'onda corta serà impussibile.