Typy białych diod LED: Główne drogi techniczne białych diod LED do oświetlenia to: ① Niebieska dioda LED + typ fosforu;②Typ diody RGB;③ Ultrafioletowa dioda LED + typ fosforu.

1. Niebieskie światło – chip LED + żółto-zielony luminofor, w tym wielokolorowe pochodne fosforu i inne typy.

Żółto-zielona warstwa luminoforu pochłania część niebieskiego światła z chipa LED, tworząc fotoluminescencję.Pozostała część niebieskiego światła z chipa LED jest przepuszczana przez warstwę luminoforu i łączy się z żółto-zielonym światłem emitowanym przez luminofor w różnych punktach przestrzeni.Czerwone, zielone i niebieskie światła mieszają się, tworząc białe światło;W tej metodzie najwyższa teoretyczna wartość wydajności konwersji fotoluminescencji fosforu, jednej z zewnętrznych wydajności kwantowych, nie przekroczy 75%;a maksymalna szybkość ekstrakcji światła z chipa może osiągnąć jedynie około 70%.Zatem teoretycznie światło białe typu niebieskiego. Maksymalna skuteczność świetlna diod LED nie przekroczy 340 Lm/W.W ciągu ostatnich kilku lat CREE osiągnął 303 lm/W.Jeśli wyniki testu są dokładne, warto to uczcić.

2. Połączenie trzech podstawowych kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiegoTypy diod RGBwłączaćRGBW – typy diod LEDitp.

R-LED (czerwony) + G-LED (zielony) + B-LED (niebieski) trzy diody elektroluminescencyjne są ze sobą połączone, a trzy podstawowe kolory emitowanego światła: czerwony, zielony i niebieski są bezpośrednio mieszane w przestrzeni, tworząc biały światło.Aby w ten sposób wytworzyć wysokowydajne światło białe, przede wszystkim diody LED o różnych barwach, zwłaszcza diody zielone, muszą być wydajnymi źródłami światła.Można to zauważyć na podstawie faktu, że światło zielone stanowi około 69% „białego światła izoenergetycznego”.Obecnie skuteczność świetlna niebieskich i czerwonych diod LED jest bardzo wysoka, z wewnętrznymi wydajnościami kwantowymi przekraczającymi odpowiednio 90% i 95%, ale wewnętrzna wydajność kwantowa zielonych diod LED pozostaje daleko w tyle.Zjawisko niskiej wydajności zielonego światła diod LED opartych na GaN nazywane jest „przerwą w świetle zielonym”.Głównym powodem jest to, że zielone diody LED nie znalazły jeszcze własnych materiałów epitaksjalnych.Istniejące materiały serii azotku fosforu i arsenu mają bardzo niską wydajność w zakresie widma żółto-zielonego.Jednakże użycie czerwonych lub niebieskich materiałów epitaksjalnych do wytworzenia zielonych diod LED spowoduje, że w warunkach niższej gęstości prądu, ponieważ nie ma strat konwersji luminoforu, zielona dioda LED ma wyższą skuteczność świetlną niż światło niebieskie + zielony fosfor.Podaje się, że jego skuteczność świetlna osiąga 291 lm/W przy prądzie 1 mA.Jednak skuteczność świetlna zielonego światła spowodowana efektem Droop znacznie spada przy większych prądach.Wraz ze wzrostem gęstości prądu skuteczność świetlna szybko spada.Przy natężeniu prądu 350 mA skuteczność świetlna wynosi 108 lm/W.W warunkach 1A skuteczność świetlna maleje.do 66Lm/W.

W przypadku fosforków grupy III emitowanie światła w pasmie zielonym stało się podstawową przeszkodą dla systemów materialnych.Zmiana składu AlInGaP tak, aby emitował kolor zielony, a nie czerwony, pomarańczowy czy żółty, skutkuje niewystarczającym zamknięciem nośnika ze względu na stosunkowo małą przerwę energetyczną układu materiałowego, co uniemożliwia efektywną rekombinację radiacyjną.

Natomiast azotkom III trudniej jest osiągnąć wysoką wydajność, ale trudności te nie są nie do pokonania.Stosując ten układ, rozszerzając światło do pasma światła zielonego, dwa czynniki, które spowodują spadek wydajności, to: spadek zewnętrznej wydajności kwantowej i sprawności elektrycznej.Spadek zewnętrznej wydajności kwantowej wynika z faktu, że chociaż zielone pasmo wzbronione jest mniejsze, zielone diody LED wykorzystują wysokie napięcie przewodzenia GaN, co powoduje spadek współczynnika konwersji mocy.Drugą wadą jest to, że zielona dioda LED zmniejsza się wraz ze wzrostem gęstości prądu wtrysku i jest uwięziona przez efekt opadania.Efekt opadania występuje również w przypadku niebieskich diod LED, ale jego wpływ jest większy w przypadku zielonych diod LED, co skutkuje niższą konwencjonalną wydajnością prądu roboczego.Istnieje jednak wiele spekulacji na temat przyczyn efektu opadania, nie tylko rekombinacji Augera – obejmują one dyslokację, przepełnienie nośnika czy wyciek elektronów.To ostatnie jest wzmacniane przez wewnętrzne pole elektryczne o wysokim napięciu.

Dlatego sposób na poprawę efektywności świetlnej zielonych diod LED: z jednej strony zbadanie, jak zmniejszyć efekt Droop w warunkach istniejących materiałów epitaksjalnych, aby poprawić efektywność świetlną;z drugiej strony użyj konwersji fotoluminescencji niebieskich diod LED i zielonych luminoforów, aby emitować zielone światło.Metodą tą można uzyskać wysokowydajne światło zielone, które teoretycznie może osiągnąć wyższą wydajność świetlną niż obecne światło białe.Jest to niespontaniczne światło zielone, a spadek czystości barw spowodowany jego poszerzeniem widma jest niekorzystny dla wyświetlaczy, ale nie jest odpowiedni dla zwykłych ludzi.Z oświetleniem nie ma problemu.Uzyskana tą metodą skuteczność światła zielonego może być większa niż 340 Lm/W, ale po połączeniu ze światłem białym nadal nie przekroczy 340 Lm/W.Po trzecie, kontynuuj badania i znajdź własne materiały epitaksjalne.Tylko w ten sposób pojawia się promyk nadziei.Dzięki uzyskaniu zielonego światła o natężeniu większym niż 340 Lm/w, białe światło połączone przez trzy podstawowe diody LED o barwie czerwonej, zielonej i niebieskiej może być wyższe niż limit skuteczności świetlnej wynoszący 340 Lm/w diod LED o białym świetle typu blue chip .W.

3. Dioda ultrafioletowachip + trzy luminofory w kolorze podstawowym emitują światło.

Główną wadą nieodłączną powyższych dwóch typów białych diod LED jest nierówny przestrzenny rozkład jasności i chromatyczności.Światło ultrafioletowe nie jest postrzegane przez ludzkie oko.Dlatego też, gdy światło ultrafioletowe opuszcza chip, jest ono pochłaniane przez trzy luminofory o barwie podstawowej w warstwie opakowania i przekształcane w światło białe w wyniku fotoluminescencji luminoforów, a następnie emitowane w przestrzeń kosmiczną.To jej największa zaleta, podobnie jak tradycyjne świetlówki, nie charakteryzuje się przestrzenną nierównością barw.Jednak teoretyczna wydajność świetlna diod LED z chipem ultrafioletowym nie może być wyższa niż teoretyczna wartość białego światła niebieskiego, nie mówiąc już o teoretycznej wartości białego światła RGB.Jednak tylko dzięki opracowaniu wysokowydajnych luminoforów o trzech barwach podstawowych, odpowiednich do wzbudzania promieniowaniem ultrafioletowym, możemy uzyskać na tym etapie ultrafioletowe białe diody LED, które są bliskie lub nawet bardziej wydajne niż dwie powyższe białe diody LED.Im bliżej niebieskich diod ultrafioletowych są diody LED, tym większe jest prawdopodobieństwo ich wystąpienia.Im jest większy, tym białe diody LED o średniej i krótkiej fali UV nie są możliwe.