Vrste belih LED: Glavne tehnične poti bele LED za razsvetljavo so: ① Modra LED + tip fosforja;②Tip RGB LED;③ Ultravijolična LED + fosfor tip.

1. Modra svetloba – LED čip + vrsta rumeno-zelenega fosforja, vključno z večbarvnimi derivati ​​fosforja in drugimi vrstami.

Rumeno-zelena fosforna plast absorbira del modre svetlobe iz LED čipa, da ustvari fotoluminiscenco.Drugi del modre svetlobe iz LED čipa se prenaša skozi plast fosforja in se zlije z rumeno-zeleno svetlobo, ki jo fosfor oddaja na različnih točkah v prostoru.Rdeča, zelena in modra svetloba se pomešajo in tvorijo belo svetlobo;Pri tej metodi najvišja teoretična vrednost učinkovitosti pretvorbe fosforne fotoluminiscence, ena od zunanjih kvantnih učinkovitosti, ne bo presegla 75 %;in največja stopnja ekstrakcije svetlobe iz čipa lahko doseže le približno 70 %.Zato teoretično modra bela svetloba Največja svetlobna učinkovitost LED ne bo presegla 340 Lm/W.V zadnjih nekaj letih je CREE dosegel 303Lm/W.Če so rezultati testa točni, je vredno praznovanja.

2. Kombinacija treh osnovnih barv rdeče, zelene in modreVrste RGB LEDvključujejoVrste LED RGBWitd.

R-LED (rdeča) + G-LED (zelena) + B-LED (modra) tri svetleče diode so združene skupaj, tri primarne barve rdeče, zelene in modre oddane svetlobe pa se neposredno mešajo v prostoru in tvorijo belo svetloba.Da bi na ta način proizvedli visoko učinkovito belo svetlobo, morajo biti najprej učinkoviti svetlobni viri LED diod različnih barv, predvsem zelenih LED.To je razvidno iz dejstva, da zelena svetloba predstavlja približno 69% "izoenergijske bele svetlobe".Trenutno je svetlobna učinkovitost modrih in rdečih LED zelo visoka, z notranjo kvantno učinkovitostjo, ki presega 90 % oziroma 95 %, vendar notranja kvantna učinkovitost zelenih LED močno zaostaja.Ta pojav nizke učinkovitosti zelene svetlobe LED diod na osnovi GaN se imenuje "vrzel zelene svetlobe".Glavni razlog je, da zelene LED še niso našle lastnih epitaksialnih materialov.Obstoječi materiali serije fosforjevega arzenovega nitrida imajo zelo nizko učinkovitost v območju rumeno-zelenega spektra.Vendar pa bo uporaba rdečih ali modrih epitaksialnih materialov za izdelavo zelenih LED v pogojih nižje gostote toka, saj ni izgube pri pretvorbi fosforja, zelena LED ima večjo svetlobno učinkovitost kot modra + fosfor zelena svetloba.Poroča se, da njegova svetlobna učinkovitost doseže 291Lm/W pri tokovnem stanju 1mA.Vendar pa svetlobni izkoristek zelene svetlobe, ki ga povzroča učinek Droop, znatno pade pri večjih tokovih.Ko se gostota toka poveča, svetlobni izkoristek hitro pade.Pri toku 350mA je svetlobni izkoristek 108Lm/W.Pri pogojih 1A se svetlobna učinkovitost zmanjša.do 66Lm/W.

Za fosfide skupine III je oddajanje svetlobe v zeleni pas postalo temeljna ovira za materialne sisteme.Spreminjanje sestave AlInGaP tako, da oddaja zeleno namesto rdeče, oranžne ali rumene, povzroči nezadostno omejitev nosilca zaradi relativno nizke energijske vrzeli materialnega sistema, kar onemogoča učinkovito sevalno rekombinacijo.

V nasprotju s tem je za III-nitride težje doseči visoko učinkovitost, vendar težave niso nepremostljive.Z uporabo tega sistema, ki razširi svetlobo na zeleni svetlobni pas, bosta dva dejavnika, ki bosta povzročila zmanjšanje učinkovitosti: zmanjšanje zunanje kvantne učinkovitosti in električna učinkovitost.Zmanjšanje zunanjega kvantnega izkoristka izhaja iz dejstva, da zelene LED diode, čeprav je zeleni pas nižji, uporabljajo visoko napetost naprej GaN, kar povzroči zmanjšanje stopnje pretvorbe moči.Druga pomanjkljivost je, da se zelena LED zmanjša, ko se gostota toka vbrizgavanja poveča, in jo ujame učinek padanja.Učinek Droop se pojavlja tudi pri modrih LED, vendar je njegov vpliv večji pri zelenih LED, kar ima za posledico nižjo učinkovitost običajnega delovnega toka.Vendar pa obstaja veliko špekulacij o vzrokih za učinek padanja, ne le o Augerjevi rekombinaciji – vključujejo dislokacijo, prelivanje nosilcev ali uhajanje elektronov.Slednji je okrepljen z visokonapetostnim notranjim električnim poljem.

Zato je način za izboljšanje svetlobne učinkovitosti zelenih LED: na eni strani preučite, kako zmanjšati učinek Droop v pogojih obstoječih epitaksialnih materialov za izboljšanje svetlobne učinkovitosti;po drugi strani pa uporabite fotoluminiscenčno pretvorbo modrih LED in zelenega fosforja za oddajanje zelene svetlobe.Ta metoda lahko pridobi visoko učinkovito zeleno svetlobo, ki teoretično lahko doseže višjo svetlobno učinkovitost kot trenutna bela svetloba.Gre za nespontano zeleno svetlobo in zmanjšanje čistosti barve, ki ga povzroča njeno spektralno širjenje, je neugodno za zaslone, ni pa primerno za navadne ljudi.Za razsvetljavo ni problema.Učinkovitost zelene svetlobe, pridobljena s to metodo, je lahko večja od 340 Lm/W, vendar še vedno ne bo presegla 340 Lm/W po kombinaciji z belo svetlobo.Tretjič, nadaljujte z raziskovanjem in poiščite lastne epitaksialne materiale.Samo na ta način obstaja kanček upanja.Če pridobite zeleno svetlobo, ki je višja od 340 Lm/w, je lahko bela svetloba, ki jo kombinirajo tri primarne barve LED, rdeče, zelene in modre, višja od meje svetlobne učinkovitosti 340 Lm/w LED z belo svetlobo modrega čipa. .W.

3. Ultravijolična LEDčip + trije primarni barvni fosforji oddajajo svetlobo.

Glavna inherentna napaka zgornjih dveh vrst belih LED je neenakomerna prostorska porazdelitev svetilnosti in barvnosti.Ultravijolične svetlobe človeško oko ne more zaznati.Potem ko ultravijolična svetloba zapusti čip, jo absorbirajo trije primarni barvni fosforji v embalažni plasti in se s fotoluminiscenco fosforjev pretvori v belo svetlobo, nato pa se oddaja v vesolje.To je njena največja prednost, saj tako kot klasične fluorescenčne sijalke nima prostorske barvne neenakomernosti.Vendar pa teoretični svetlobni izkoristek ultravijolične bele svetlobe LED ne more biti višji od teoretične vrednosti modre bele svetlobe, kaj šele teoretične vrednosti bele svetlobe RGB.Vendar pa lahko le z razvojem visoko učinkovitih treh primarnih barvnih fosforjev, primernih za ultravijolično vzbujanje, pridobimo ultravijolične bele LED, ki so na tej stopnji blizu ali celo bolj učinkovite od zgornjih dveh belih LED.Bližje kot so modre ultravijolične LED diode, večja je verjetnost.Večja kot je, srednjevalovne in kratkovalovne bele LED diode tipa UV niso možne.