1. Цэнхэр-LED чип + шар-ногоон фосфорын төрөл, үүнд олон өнгийн фосфорын дериватив төрөл багтсан

 Шар-ногоон фосфорын давхарга нь фосфорын нэг хэсгийг шингээдэгцэнхэр гэрэлLED чипийг ашиглан фотолюминесценц үүсгэдэг бөгөөд LED чипээс гарч буй цэнхэр гэрлийн нөгөө хэсэг нь фосфорын давхаргаас дамжин орон зайн янз бүрийн цэгүүдэд фосфороос ялгарч буй шар-ногоон гэрэлтэй нийлдэг бөгөөд улаан, ногоон, цэнхэр гэрэл холилдож цагаан гэрэл үүсгэдэг; Ийм байдлаар гадаад квант үр ашгийн нэг болох фосфорын фотолюминесценцийн хувиргалтын үр ашгийн хамгийн өндөр онолын утга нь 75%-иас хэтрэхгүй; чипээс хамгийн өндөр гэрлийг гаргаж авах хурд нь ердөө 70% орчимд хүрч чаддаг тул онолын хувьд цэнхэр цагаан гэрэлд хамгийн өндөр LED гэрлийн үр ашиг 340 лм/Вт-аас хэтрэхгүй бөгөөд CREE нь сүүлийн хэдэн жилд 303 лм/Вт хүрсэн. Хэрэв туршилтын үр дүн үнэн зөв бол тэмдэглэх нь зүйтэй.

2. Улаан, ногоон, цэнхэр өнгийн хослолRGB LEDтөрөлд RGBW-LED төрөл гэх мэт орно.

 R-LED (улаан) + G-LED (ногоон) + B-LED (цэнхэр) гэсэн гурван гэрэл ялгаруулдаг диодыг хооронд нь нэгтгэж, улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн өнгийг орон зайд шууд хольж цагаан гэрэл үүсгэдэг. Ийм байдлаар өндөр үр ашигтай цагаан гэрэл үүсгэхийн тулд эхлээд янз бүрийн өнгийн LED, ялангуяа ногоон LED нь өндөр үр ашигтай гэрлийн эх үүсвэр байх ёстой бөгөөд үүнийг ногоон гэрэл ойролцоогоор 69% эзэлдэг "тэнцүү энергийн цагаан гэрэл"-ээс харж болно. Одоогийн байдлаар цэнхэр, улаан LED-ийн гэрэлтэлтийн үр ашиг маш өндөр байсан бөгөөд дотоод квант үр ашиг нь тус тус 90% ба 95%-иас давсан боловч ногоон LED-ийн дотоод квант үр ашиг нь хол хоцрогдсон байна. GaN дээр суурилсан LED-ийн ногоон гэрлийн үр ашиг багатай энэ үзэгдлийг "ногоон гэрлийн зай" гэж нэрлэдэг. Гол шалтгаан нь ногоон LED нь өөрийн гэсэн эпитаксиал материалыг олоогүйтэй холбоотой юм. Одоо байгаа фосфорын хүнцлийн нитридийн цуврал материалууд шар-ногоон спектрт бага үр ашигтай байдаг. Ногоон LED хийхэд улаан эсвэл цэнхэр эпитаксиал материалыг ашигладаг. Фосфорын хувиргалтын алдагдал байхгүй тул гүйдлийн нягтрал багатай нөхцөлд ногоон LED нь цэнхэр + фосфорын төрлийн ногоон гэрлээс илүү өндөр гэрэлтүүлгийн үр ашигтай байдаг. 1мА гүйдлийн нөхцөлд түүний гэрэлтүүлгийн үр ашиг 291лм/Вт хүрдэг гэж мэдээлсэн. Гэсэн хэдий ч их гүйдлийн үед уналтын нөлөөнөөс үүдэлтэй ногоон гэрлийн гэрлийн үр ашиг буурах нь мэдэгдэхүйц юм. Гүйдлийн нягтрал нэмэгдэхэд гэрлийн үр ашиг хурдан буурдаг. 350мА гүйдлийн үед гэрлийн үр ашиг 108лм/Вт байна. 1А нөхцөлд гэрлийн үр ашиг 66лм/Вт хүртэл буурдаг.

III фосфины хувьд ногоон зурвас руу гэрэл ялгаруулах нь материалын системийн үндсэн саад тотгор болсон. AlInGaP-ийн найрлагыг улаан, улбар шар эсвэл шар өнгийн оронд ногоон гэрэл ялгаруулдаг болгохын тулд өөрчлөх нь зөөгч хязгаарлагдмал байдлыг хангалтгүй болгож байгаа нь материалын системийн харьцангуй бага энергийн зөрүүтэй холбоотой бөгөөд энэ нь үр дүнтэй цацрагийн рекомбинацийг үгүйсгэдэг.

Тиймээс ногоон LED-ийн гэрлийн үр ашгийг сайжруулах арга зам: нэг талаас, одоо байгаа эпитаксиаль материалын нөхцөлд Дрооп эффектийг хэрхэн бууруулахыг судалж, гэрлийн үр ашгийг дээшлүүлэх; хоёрдугаарт, цэнхэр LED болон ногоон фосфорын фотолюминесценцийн хувиргалтыг ашиглан ногоон гэрэл ялгаруулах. Энэ арга нь өндөр гэрэлтүүлгийн үр ашигтай ногоон гэрлийг олж авах боломжтой бөгөөд энэ нь онолын хувьд одоогийн цагаан гэрлээс илүү өндөр гэрэлтүүлгийн үр ашгийг бий болгож чадна. Энэ нь аяндаа үүсдэггүй ногоон гэрэлд хамаарна. Гэрэлтүүлгийн асуудал байхгүй. Энэ аргаар олж авсан ногоон гэрлийн эффект нь 340 Lm/W-ээс их байж болох ч цагаан гэрлийг нэгтгэсний дараа 340 Lm/W-ээс хэтрэхгүй хэвээр байх болно; гуравдугаарт, судалгаагаа үргэлжлүүлж, өөрийн эпитаксиаль материалыг олоорой, зөвхөн ийм байдлаар 340 Lm/w-ээс хамаагүй өндөр ногоон гэрэл олж авсны дараа улаан, ногоон, цэнхэр гэсэн гурван үндсэн өнгөний хосолсон цагаан гэрэл нь цэнхэр чиптэй цагаан LED-ийн 340 Lm/W гэрэлтүүлгийн үр ашгийн хязгаараас өндөр байж магадгүй гэсэн найдвар төрж байна.

3. Хэт ягаан туяаны LEDчип + гурван үндсэн өнгөт фосфор нь гэрэл ялгаруулдаг 

Дээрх хоёр төрлийн цагаан LED-ийн гол төрөлхийн дутагдал нь гэрэлтэлт ба хроматикийн орон зайн жигд бус тархалт юм. Хэт ягаан туяаг хүний ​​нүдээр мэдрэх боломжгүй. Тиймээс хэт ягаан туяа чипээс гарсны дараа капсулжуулалтын давхаргын гурван үндсэн өнгөт фосфороор шингэж, фосфорын фотолюминесценцийн нөлөөгөөр цагаан гэрэл болж хувирч, дараа нь орон зайд ялгардаг. Энэ бол уламжлалт флюресцент чийдэнгийн нэгэн адил орон зайн өнгөний жигд бус байдалгүй хамгийн том давуу тал юм. Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяаны чип хэлбэрийн цагаан гэрлийн LED-ийн онолын гэрэлтүүлгийн үр ашиг нь цэнхэр чип хэлбэрийн цагаан гэрлийн онолын утгаас өндөр байж болохгүй, тэр ч байтугай RGB төрлийн цагаан гэрлийн онолын утгаас ч өндөр байж болохгүй. Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяаны өдөөлтөд тохиромжтой өндөр үр ашигтай гурван үндсэн фосфорыг боловсруулснаар л энэ үе шатанд дээрх хоёр цагаан гэрлийн LED-тэй ойролцоо эсвэл бүр өндөр хэт ягаан туяаны цагаан гэрлийн LED-ийг авах боломжтой. Цэнхэр хэт ягаан туяаны LED-тэй ойртох тусам боломж нэмэгдэнэ. Дунд долгион ба богино долгионы хэт ягаан туяаны төрлийн цагаан гэрлийн LED том байх тусам боломжгүй юм.