1. Сіні святлодыёдны чып + жоўта-зялёны люмінафор, у тым ліку паліхромны вытворны люмінафор

Жоўта-зялёны пласт люмінафора паглынае сіняе святло некаторыхСвятлодыёдныя чыпыдля стварэння фоталюмінесцэнцыі, і сіняе святло ад святлодыёдных чыпаў выходзіць са пласта люмінафора і збліжаецца з жоўта-зялёным святлом, выпраменьваным люмінафорам у розных кропках прасторы, а чырвона-зялёна-сіняе святло змешваецца з адукацыяй белага святла; Такім чынам, максімальнае тэарэтычнае значэнне эфектыўнасці пераўтварэння фоталюмінесцэнцыі люмінафора, аднаго са знешніх квантавых вынікаў, не будзе перавышаць 75%; Самая высокая хуткасць вылучэння святла з чыпа можа дасягаць толькі каля 70%. Такім чынам, тэарэтычна максімальная светлавая эфектыўнасць сіняга святла белага святлодыёда не будзе перавышаць 340 Лм/Вт, а CREE дасягне 303 Лм/Вт некалькі гадоў таму. Калі вынікі тэсту дакладныя, гэта варта святкаваць.

2. Чырвоны, зялёны, сіні, камбінацыя трох асноўных колераў, святлодыёд RGB, у тым ліку святлодыёд RGB W і г.д

Трысвятловыпрамяняльныдыёды, R-LED (чырвоны) + G-LED (зялёны) + B-LED (сіні), аб'ядноўваюцца для фарміравання белага святла шляхам непасрэднага змешвання чырвонага, зялёнага і сіняга святла, выпраменьванага ў прасторы. Каб генераваць белае святло з высокай эфектыўнасцю святла такім чынам, перш за ўсё, усе каляровыя святлодыёды, асабліва зялёныя, павінны быць эфектыўнымі крыніцамі святла, на долю якіх прыпадае каля 69% «белага святла роўнай энергіі». У цяперашні час светлавая эфектыўнасць сіняга святлодыёда і чырвонага святлодыёда вельмі высокая, унутраная квантавая эфектыўнасць перавышае 90% і 95% адпаведна, але ўнутраная квантавая эфектыўнасць зялёнага святлодыёда значна адстае. Гэта з'ява нізкай эфектыўнасці зялёнага святла святлодыёдаў на аснове GaN называецца "шчылінай зялёнага святла". Асноўная прычына ў тым, што зялёны святлодыёд яшчэ не знайшоў уласнага эпітаксіяльнага матэрыялу. Эфектыўнасць існуючых матэрыялаў серыі нітрыдаў мыш'яку фосфару вельмі нізкая ў жоўта-зялёным храматаграфічным дыяпазоне. Аднак зялёны святлодыёд зроблены з эпітаксіяльных матэрыялаў чырвонага святла або сіняга святла. Пры ўмове нізкай шчыльнасці току, паколькі няма страт на пераўтварэнне люмінафора, зялёны святлодыёд мае больш высокую светлавую эфектыўнасць, чым сіні святло + зялёны люмінафор. Паведамляецца, што яго светлавая эфектыўнасць дасягае 291 лм/Вт пры току 1 мА. Аднак пры моцным току светлавая эфектыўнасць зялёнага святла, выкліканая эфектам Друпа, значна зніжаецца. Пры павелічэнні шчыльнасці току светлавая эфектыўнасць хутка зніжаецца. Пры току 350 мА светлавая эфектыўнасць складае 108 лм/Вт, а пры току 1 А эфектыўнасць святла зніжаецца да 66 лм/Вт.

Для фасфідаў групы III выпраменьванне святла ў зялёную паласу стала асноўнай перашкодай матэрыяльнай сістэмы. Змяненне складу AlInGaP такім чынам, каб ён выпраменьваў зялёнае святло замест чырвонага, аранжавага або жоўтага - прычына недастатковага абмежавання носьбітаў звязана з адносна нізкім энергетычным зазорам матэрыяльнай сістэмы, што перашкаджае эфектыўнай рэкамбінацыі выпраменьвання.

У адрозненне ад гэтага, для нітрыдаў групы III складаней дасягнуць высокай эфектыўнасці, але цяжкасць не з'яўляецца непераадольнай. Калі святло распаўсюджваецца на зялёную паласу святла з дапамогай гэтай сістэмы, два фактары, якія зніжаюць эфектыўнасць, - гэта знешняя квантавая эфектыўнасць і электрычная эфектыўнасць. Зніжэнне знешняй квантавай эфектыўнасці адбываецца з-за таго, што хоць зялёная забароненая зона меншая, зялёны святлодыёд выкарыстоўвае высокае прамое напружанне GaN, што зніжае хуткасць пераўтварэння магутнасці. Другі недахоп - гэта зялёны колерСвятлодыёд памяншаеццаз павелічэннем шчыльнасці ін'екцыйнага току і захопліваецца эфектам спаду. Эфект падзення таксама з'яўляецца ў сінім святлодыёдзе, але ён больш сур'ёзны ў зялёным святлодыёдзе, што прыводзіць да меншай эфектыўнасці звычайнага працоўнага току. Аднак ёсць шмат прычын для эфекту падзення, не толькі рэкамбінацыя Ожэ, але і дыслакацыя, перапаўненне носьбітаў або электронная ўцечка. Апошняе ўзмацняецца ўнутраным электрычным полем высокага напружання.

Такім чынам, шляхі паляпшэння светлавой эфектыўнасці зялёнага святлодыёда: з аднаго боку, вывучэнне таго, як паменшыць эфект Дропа, каб палепшыць светлавую эфектыўнасць ва ўмовах існуючых эпітаксіяльных матэрыялаў; З іншага боку, сіні святлодыёд плюс зялёны люмінафор выкарыстоўваюцца для пераўтварэння фоталюмінесцэнцыі ў выпраменьванне зялёнага святла. Гэты метад можа атрымаць зялёнае святло з высокай светлавой эфектыўнасцю, якая тэарэтычна можа дасягнуць больш высокай светлавой эфектыўнасці, чым цяперашні белае святло. Ён належыць да неспантаннага зялёнага святла. Пагаршэнне чысціні колеру, выкліканае яго спектральным пашырэннем, неспрыяльна для дысплея, але гэта не праблема для звычайнага асвятлення. Можна атрымаць зялёную светлавую эфектыўнасць больш за 340 Лм/Вт, аднак камбінаваны белы святло не будзе перавышаць 340 Лм/Вт; Па-трэцяе, працягвайце даследаванні і знаходзьце ўласныя эпітаксіяльныя матэрыялы. Толькі такім чынам можа з'явіцца пробліск надзеі на тое, што пасля атрымання зялёнага святла, большага за 340 Лм/Вт, белае святло, аб'яднанае чырвоным, зялёным і сінім трыма святлодыёдамі асноўных колераў, можа быць вышэйшым за мяжу светлавой эфектыўнасці сіняга чыпа. белы святлодыёд 340 лм/Вт.

3. Ультрафіялетавы святлодыёдны чып + трохкаляровы люмінафор

Галоўным уласцівым дэфектам двух вышэйпералічаных відаў белых святлодыёдаў з'яўляецца нераўнамернае размеркаванне яркасці і каляровасці ў прасторы. Ультрафіялетавае святло нябачнае для чалавечага вока. Такім чынам, УФ-святло, якое выпраменьваецца чыпам, паглынаецца трохкаляровым люмінафорам упаковачнага пласта, а затым пераўтворыцца з фоталюмінесцэнцыі люмінафора ў белае святло і выпраменьваецца ў космас. Гэта яго самая вялікая перавага, як і традыцыйная люмінесцэнтная лямпа, яна не мае нераўнамернага касмічнага колеру. Аднак тэарэтычная светлавая эфектыўнасць ультрафіялетавага белага святлодыёда тыпу чыпа не можа быць вышэйшай за тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу блакітнага чыпа, не кажучы ўжо пра тэарэтычнае значэнне белага святла тыпу RGB. Аднак толькі шляхам распрацоўкі эфектыўных трохкаляровых люмінафораў, прыдатных для ўзбуджэння ўльтрафіялетавым святлом, можна атрымаць ультрафіялетавы белы святлодыёд з падобнай ці нават большай светлавой эфектыўнасцю, чым два белыя святлодыёды, згаданыя вышэй, на дадзеным этапе. Чым бліжэй ультрафіялетавы святлодыёд да сіняга святла, тым больш верагоднасць таго, што белы святлодыёд з сярэднехвалевым і кароткахвалевым ультрафіялетавымі лініямі будзе немагчымы.