Jenis LED putih: Rute teknis utama LED putih untuk penerangan adalah: ① LED biru + tipe fosfor; ②Jenis LED RGB③ LED ultraviolet + tipe fosfor.

1. Cahaya biru – Chip LED + jenis fosfor kuning-hijau termasuk turunan fosfor multiwarna dan jenis lainnya.

Lapisan fosfor kuning kehijauan menyerap sebagian cahaya biru dari chip LED untuk menghasilkan fotoluminesensi. Bagian lain dari cahaya biru dari chip LED ditransmisikan melalui lapisan fosfor dan bergabung dengan cahaya kuning kehijauan yang dipancarkan oleh fosfor di berbagai titik dalam ruang. Cahaya merah, hijau, dan biru bercampur membentuk cahaya putih; Dalam metode ini, nilai teoritis tertinggi efisiensi konversi fotoluminesensi fosfor, salah satu efisiensi kuantum eksternal, tidak akan melebihi 75%; dan tingkat ekstraksi cahaya maksimum dari chip hanya dapat mencapai sekitar 70%. Oleh karena itu, secara teoritis, efisiensi luminous LED maksimum tipe biru tidak akan melebihi 340 Lm/W. Dalam beberapa tahun terakhir, CREE mencapai 303 Lm/W. Jika hasil pengujian akurat, ini patut dirayakan.

2. Kombinasi tiga warna primer: merah, hijau, dan biru.Jenis LED RGBtermasukJenis LED RGBW, dll.

Tiga dioda pemancar cahaya (LED) R-LED (merah) + G-LED (hijau) + B-LED (biru) digabungkan, dan tiga warna primer cahaya merah, hijau, dan biru yang dipancarkan langsung bercampur di ruang angkasa untuk membentuk cahaya putih. Untuk menghasilkan cahaya putih efisiensi tinggi dengan cara ini, pertama-tama, LED berbagai warna, terutama LED hijau, harus merupakan sumber cahaya yang efisien. Hal ini dapat dilihat dari fakta bahwa cahaya hijau menyumbang sekitar 69% dari "cahaya putih isoenergi". Saat ini, efisiensi cahaya LED biru dan merah telah sangat tinggi, dengan efisiensi kuantum internal masing-masing melebihi 90% dan 95%, tetapi efisiensi kuantum internal LED hijau jauh tertinggal. Fenomena efisiensi cahaya hijau yang rendah pada LED berbasis GaN ini disebut "celah cahaya hijau". Alasan utamanya adalah LED hijau belum menemukan material epitaksialnya sendiri. Material seri fosfor arsenik nitrida yang ada memiliki efisiensi yang sangat rendah dalam rentang spektrum kuning-hijau. Namun, penggunaan material epitaksial merah atau biru untuk membuat LED hijau akan menghasilkan efisiensi cahaya yang lebih tinggi dibandingkan LED hijau biru + fosfor. Di bawah kondisi kerapatan arus yang lebih rendah, karena tidak ada kehilangan konversi fosfor, LED hijau memiliki efisiensi cahaya yang lebih tinggi daripada LED hijau biru + fosfor. Dilaporkan bahwa efisiensi cahayanya mencapai 291 Lm/W pada kondisi arus 1 mA. Namun, efisiensi cahaya hijau yang disebabkan oleh efek Droop menurun secara signifikan pada arus yang lebih besar. Ketika kerapatan arus meningkat, efisiensi cahaya menurun dengan cepat. Pada arus 350 mA, efisiensi cahaya adalah 108 Lm/W. Pada kondisi 1 A, efisiensi cahaya menurun menjadi 66 Lm/W.

Untuk fosfida Grup III, memancarkan cahaya ke pita hijau telah menjadi kendala mendasar bagi sistem material. Mengubah komposisi AlInGaP sehingga memancarkan cahaya hijau alih-alih merah, oranye, atau kuning mengakibatkan penahanan pembawa muatan yang tidak memadai karena celah energi sistem material yang relatif rendah, yang menghalangi rekombinasi radiatif yang efisien.

Sebaliknya, lebih sulit bagi III-nitrida untuk mencapai efisiensi tinggi, tetapi kesulitan tersebut bukanlah hal yang tidak dapat diatasi. Dengan menggunakan sistem ini, memperluas cahaya ke pita cahaya hijau, dua faktor yang akan menyebabkan penurunan efisiensi adalah: penurunan efisiensi kuantum eksternal dan efisiensi listrik. Penurunan efisiensi kuantum eksternal berasal dari fakta bahwa meskipun celah pita hijau lebih rendah, LED hijau menggunakan tegangan maju GaN yang tinggi, yang menyebabkan tingkat konversi daya menurun. Kerugian kedua adalah bahwa LED hijau menurun seiring dengan peningkatan kerapatan arus injeksi dan terperangkap oleh efek droop. Efek droop juga terjadi pada LED biru, tetapi dampaknya lebih besar pada LED hijau, sehingga menghasilkan efisiensi arus operasi konvensional yang lebih rendah. Namun, ada banyak spekulasi tentang penyebab efek droop, bukan hanya rekombinasi Auger – termasuk dislokasi, luapan pembawa muatan, atau kebocoran elektron. Yang terakhir diperkuat oleh medan listrik internal tegangan tinggi.

Oleh karena itu, cara untuk meningkatkan efisiensi cahaya LED hijau adalah: di satu sisi, mempelajari cara mengurangi efek Droop di bawah kondisi material epitaksial yang ada untuk meningkatkan efisiensi cahaya; di sisi lain, menggunakan konversi fotoluminesensi LED biru dan fosfor hijau untuk memancarkan cahaya hijau. Metode ini dapat menghasilkan cahaya hijau efisiensi tinggi, yang secara teoritis dapat mencapai efisiensi cahaya yang lebih tinggi daripada cahaya putih saat ini. Ini adalah cahaya hijau non-spontan, dan penurunan kemurnian warna yang disebabkan oleh pelebaran spektrumnya tidak menguntungkan untuk tampilan, tetapi tidak cocok untuk penerangan umum. Efisiensi cahaya hijau yang diperoleh dengan metode ini berpotensi lebih besar dari 340 Lm/W, tetapi tetap tidak akan melebihi 340 Lm/W setelah dikombinasikan dengan cahaya putih. Ketiga, terus meneliti dan menemukan material epitaksial sendiri. Hanya dengan cara ini, ada secercah harapan. Dengan memperoleh cahaya hijau yang lebih tinggi dari 340 Lm/w, cahaya putih yang dihasilkan oleh tiga LED warna primer merah, hijau, dan biru dapat melebihi batas efisiensi cahaya 340 Lm/w dari LED cahaya putih tipe chip biru.

3. LED UltravioletChip + tiga fosfor warna primer memancarkan cahaya.

Cacat bawaan utama dari dua jenis LED putih di atas adalah distribusi spasial luminositas dan kromatisitas yang tidak merata. Sinar ultraviolet tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Oleh karena itu, setelah sinar ultraviolet keluar dari chip, sinar tersebut diserap oleh tiga fosfor warna primer di lapisan kemasan, dan diubah menjadi cahaya putih oleh fotoluminesensi fosfor, lalu dipancarkan ke ruang angkasa. Ini adalah keunggulan terbesarnya, seperti lampu neon tradisional, ia tidak memiliki ketidakmerataan warna spasial. Namun, efisiensi cahaya teoritis LED putih chip ultraviolet tidak dapat lebih tinggi dari nilai teoritis LED putih chip biru, apalagi nilai teoritis LED putih RGB. Namun, hanya melalui pengembangan fosfor tiga warna primer efisiensi tinggi yang sesuai untuk eksitasi ultraviolet kita dapat memperoleh LED putih ultraviolet yang mendekati atau bahkan lebih efisien daripada dua LED putih di atas pada tahap ini. Semakin dekat dengan LED ultraviolet biru, semakin besar kemungkinannya. Semakin besar perbedaannya, LED putih tipe UV gelombang menengah dan gelombang pendek tidak mungkin terwujud.