1. Син LED чип + жълто зелен фосфор, включително производно на полихромен фосфор

Жълтозеленият фосфорен слой абсорбира синята светлина на някоиLED чиповеза да произведе фотолуминесценция и синята светлина от LED чиповете се предава извън фосфорния слой и се събира с жълто-зелената светлина, излъчвана от фосфора в различни точки в пространството, а червената зелено-синя светлина се смесва, за да образува бяла светлина; По този начин максималната теоретична стойност на ефективността на преобразуване на фотолуминесценцията на фосфора, една от външните квантови ефективности, няма да надвишава 75%; Най-високата степен на извличане на светлина от чипа може да достигне само около 70%. Следователно, теоретично, максималната светлинна ефективност на синя светлина бял светодиод няма да надвишава 340 Lm/W, а CREE ще достигне 303 Lm/W преди няколко години. Ако резултатите от теста са точни, си струва да празнуваме.

2. Червено зелено синьо комбинация от три основни цвята RGB LED тип, включително RGB W LED тип и др

Триматаизлъчващи светлинадиоди, R-LED (червено)+G-LED (зелено)+B-LED (синьо), се комбинират, за да образуват бяла светлина чрез директно смесване на червената, зелената и синята светлина, излъчвана в пространството. За да се генерира бяла светлина с висока светлинна ефективност по този начин, на първо място, всички цветни светодиоди, особено зелените светодиоди, трябва да бъдат ефективни източници на светлина, които представляват около 69% от „равно енергийната бяла светлина“. Понастоящем светлинната ефективност на синия светодиод и червения светодиод е много висока, като вътрешната квантова ефективност надвишава съответно 90% и 95%, но вътрешната квантова ефективност на зеления светодиод е далеч назад. Това явление на ниска ефективност на зелена светлина на базирани на GaN светодиоди се нарича „пролука в зелена светлина“. Основната причина е, че зеленият светодиод все още не е намерил собствен епитаксиален материал. Ефективността на съществуващите материали от серията фосфорно-арсенов нитрид е много ниска в жълто-зеления хроматографски диапазон. Зеленият светодиод обаче е направен от епитаксиални материали с червена светлина или синя светлина. При условие на ниска плътност на тока, тъй като няма загуба на преобразуване на фосфор, зеленият светодиод има по-висока светлинна ефективност от синята светлина + фосфорна зелена светлина. Съобщава се, че неговата светлинна ефективност достига 291Lm/W при ток от 1mA. Въпреки това, при силен ток, светлинната ефективност на зелената светлина, причинена от Droop ефекта, намалява значително. Когато плътността на тока се увеличи, светлинната ефективност намалява бързо. При 350mA ток, светлинната ефективност е 108Lm/W, а при 1A състояние, светлинната ефективност намалява до 66Lm/W.

За фосфидите от група III излъчването на светлина към зелената лента се превърна в основната пречка на материалната система. Промяната на състава на AlInGaP, така че да излъчва зелена светлина вместо червена, оранжева или жълта - причинявайки недостатъчно ограничение на носителя, се дължи на сравнително ниската енергийна празнина на материалната система, което изключва ефективната радиационна рекомбинация.

Обратно, за нитридите от група III е по-трудно да постигнат висока ефективност, но трудността не е непреодолима. Когато светлината се разшири до лентата на зелената светлина с тази система, двата фактора, които ще намалят ефективността, са външната квантова ефективност и електрическата ефективност. Намаляването на външната квантова ефективност идва от факта, че въпреки че пролуката в зелената лента е по-ниска, зеленият светодиод използва високото напрежение на GaN, което намалява скоростта на преобразуване на мощността. Вторият недостатък е зеленотоLED намалявас увеличаването на плътността на инжекционния ток и се улавя от ефекта на спадане. Ефектът на падане се появява и при синия светодиод, но е по-сериозен при зеления светодиод, което води до по-ниска ефективност на конвенционалния работен ток. Въпреки това има много причини за ефекта на спадане, не само рекомбинация на Оже, но също и дислокация, преливане на носител или електронно изтичане. Последното се усилва от вътрешното електрическо поле с високо напрежение.

Следователно, начините за подобряване на светлинната ефективност на зеления светодиод: от една страна, проучете как да намалите ефекта на Droop, за да подобрите светлинната ефективност при условията на съществуващите епитаксиални материали; От друга страна, синият светодиод плюс зеленият фосфор се използва за преобразуване на фотолуминесценция, за да излъчва зелена светлина. Този метод може да получи зелена светлина с висока светлинна ефективност, която теоретично може да постигне по-висока светлинна ефективност от настоящата бяла светлина. Принадлежи към неспонтанната зелена светлина. Намаляването на чистотата на цвета, причинено от спектралното му разширяване, е неблагоприятно за дисплея, но не е проблем за обикновено осветление. Възможно е да се получи зелена светлинна ефективност, по-голяма от 340 Lm/W, но комбинираната бяла светлина няма да надвишава 340 Lm/W; Трето, продължете да изследвате и намерете свои собствени епитаксиални материали. Само по този начин може да има искрица надежда, че след получаване на повече зелена светлина от 340 Lm/w, бялата светлина, комбинирана от червените, зелените и сините три основни цвята LED може да бъде по-висока от границата на светлинна ефективност на синия чип бял светодиод от 340 Lm/W.

3. Ултравиолетов LED чип + трицветен фосфор

Основният присъщ дефект на горните два вида бели светодиоди е, че пространственото разпределение на осветеността и цветността е неравномерно. UV светлината е невидима за човешкото око. Следователно ултравиолетовата светлина, излъчвана от чипа, се абсорбира от трицветния фосфор на опаковъчния слой и след това се преобразува от фотолуминесценцията на фосфора в бяла светлина и се излъчва в космоса. Това е най-голямото му предимство, подобно на традиционната луминесцентна лампа, няма неравномерен пространствен цвят. Въпреки това, теоретичната светлинна ефективност на ултравиолетовия бял светодиод от чип не може да бъде по-висока от теоретичната стойност на бялата светлина от типа син чип, да не говорим за теоретичната стойност на бялата светлина от типа RGB. Въпреки това, само чрез разработване на ефективни трицветни фосфори, подходящи за възбуждане с ултравиолетова светлина, може да бъде възможно да се получи ултравиолетово бял светодиод с подобна или дори по-висока светлинна ефективност от двата бели светодиода, споменати по-горе на този етап. Колкото по-близо е ултравиолетовият светодиод до синята светлина, толкова по-вероятно е да бъде, а белият светодиод със средновълнови и късовълнови ултравиолетови линии ще бъде невъзможен.