Aina nyeupe za LEDNjia kuu za kiufundi za taa nyeupe za LED ni: ① Bluu LED + aina ya fosforasi; ②Aina ya LED ya RGB; ③ LED ya Mionzi ya Mwanga + aina ya fosforasi.

1. Mwanga wa bluu - Chipu ya LED + aina ya fosforasi ya njano-kijani ikijumuisha derivatives ya fosforasi ya rangi nyingi na aina zingine.

Safu ya fosforasi ya njano-kijani hunyonya sehemu ya mwanga wa bluu kutoka kwa chipu ya LED ili kutoa mwanga wa mwanga. Sehemu nyingine ya mwanga wa bluu kutoka kwa chipu ya LED hupitishwa kupitia safu ya fosforasi na kuungana na mwanga wa njano-kijani unaotolewa na fosforasi katika sehemu mbalimbali katika nafasi hiyo. Taa nyekundu, kijani na bluu huchanganywa ili kuunda mwanga mweupe; Katika njia hii, thamani ya juu zaidi ya kinadharia ya ufanisi wa ubadilishaji wa mwanga wa mwanga wa fosforasi, moja ya ufanisi wa nje wa quantum, haitazidi 75%; na ​​kiwango cha juu cha utoaji wa mwanga kutoka kwa chipu kinaweza kufikia takriban 70%. Kwa hivyo, kinadharia, mwanga mweupe wa aina ya bluu Ufanisi wa juu zaidi wa mwanga wa LED hautazidi 340 Lm/W. Katika miaka michache iliyopita, CREE ilifikia 303Lm/W. Ikiwa matokeo ya majaribio ni sahihi, inafaa kusherehekewa.

2. Mchanganyiko wa rangi tatu kuu nyekundu, kijani na bluuAina za LED za RGBjumuishaAina za RGBW- LED, nk.

LED-R (nyekundu) + LED-G (kijani) + LED-B (bluu) diode tatu zinazotoa mwanga huunganishwa pamoja, na rangi tatu za msingi za mwanga nyekundu, kijani na bluu zinazotolewa huchanganywa moja kwa moja angani ili kuunda mwanga mweupe. Ili kutoa mwanga mweupe wenye ufanisi mkubwa kwa njia hii, kwanza kabisa, LED za rangi mbalimbali, hasa LED za kijani, lazima ziwe vyanzo vya mwanga vyenye ufanisi. Hii inaweza kuonekana kutokana na ukweli kwamba mwanga wa kijani unachangia takriban 69% ya "mwanga mweupe wa isoenergy". Kwa sasa, ufanisi unaong'aa wa LED za bluu na nyekundu umekuwa wa juu sana, huku ufanisi wa ndani wa quantum ukizidi 90% na 95% mtawalia, lakini ufanisi wa ndani wa quantum wa LED za kijani uko nyuma sana. Jambo hili la ufanisi mdogo wa mwanga wa kijani wa LED zinazotegemea GaN huitwa "pengo la mwanga wa kijani." Sababu kuu ni kwamba LED za kijani bado hazijapata vifaa vyao vya epitaxial. Vifaa vilivyopo vya mfululizo wa nitridi ya fosforasi arseniki vina ufanisi mdogo sana katika wigo wa wigo wa njano-kijani. Hata hivyo, kutumia nyenzo nyekundu au bluu za epitaxial kutengeneza LED za kijani kutapunguza msongamano wa mkondo wa sasa, kwa sababu hakuna upotevu wa ubadilishaji wa fosforasi, LED ya kijani ina ufanisi mkubwa wa kung'aa kuliko mwanga wa kijani wa bluu + fosforasi. Imeripotiwa kuwa ufanisi wake wa kung'aa unafikia 291Lm/W chini ya hali ya mkondo wa 1mA. Hata hivyo, ufanisi wa kung'aa wa mwanga wa kijani unaosababishwa na athari ya Droop hupungua sana kwenye mikondo mikubwa. Msongamano wa mkondo unapoongezeka, ufanisi wa kung'aa hupungua haraka. Katika mkondo wa 350mA, ufanisi wa kung'aa ni 108Lm/W. Chini ya hali ya 1A, ufanisi wa kung'aa hupungua hadi 66Lm/W.

Kwa fosfidi za Kundi la III, kutoa mwanga kwenye utepe wa kijani kumekuwa kikwazo kikubwa kwa mifumo ya nyenzo. Kubadilisha muundo wa AlInGaP ili itoe kijani badala ya nyekundu, chungwa au njano husababisha kizuizi cha kutosha cha mtoa huduma kutokana na pengo la chini la nishati la mfumo wa nyenzo, ambalo huzuia uunganishaji mzuri wa mionzi.

Kwa upande mwingine, ni vigumu zaidi kwa nitridi za III kufikia ufanisi wa hali ya juu, lakini ugumu huo hauwezi kushindwa. Kwa kutumia mfumo huu, kupanua mwanga hadi kwenye bendi ya mwanga wa kijani, mambo mawili ambayo yatasababisha kupungua kwa ufanisi ni: kupungua kwa ufanisi wa quantum ya nje na ufanisi wa umeme. Kupungua kwa ufanisi wa quantum ya nje kunatokana na ukweli kwamba ingawa pengo la bendi ya kijani ni la chini, LED za kijani hutumia volteji ya juu ya mbele ya GaN, ambayo husababisha kiwango cha ubadilishaji wa nguvu kupungua. Hasara ya pili ni kwamba LED ya kijani hupungua kadri msongamano wa mkondo wa sindano unavyoongezeka na kukwama na athari ya droop. Athari ya droop pia hutokea katika LED za bluu, lakini athari yake ni kubwa zaidi katika LED za kijani, na kusababisha ufanisi mdogo wa mkondo wa uendeshaji wa kawaida. Hata hivyo, kuna uvumi mwingi kuhusu sababu za athari ya droop, si tu uunganishaji wa Auger - zinajumuisha kutengana, kufurika kwa mtoa huduma au uvujaji wa elektroni. Mwisho huo unaimarishwa na uwanja wa umeme wa ndani wenye volteji nyingi.

Kwa hivyo, njia ya kuboresha ufanisi wa mwanga wa LED za kijani: kwa upande mmoja, soma jinsi ya kupunguza athari ya Droop chini ya hali ya vifaa vya epitaxial vilivyopo ili kuboresha ufanisi wa mwanga; kwa upande mwingine, tumia ubadilishaji wa mwangaza wa mwanga wa LED za bluu na fosforasi za kijani kutoa mwanga wa kijani. Njia hii inaweza kupata mwanga wa kijani wenye ufanisi mkubwa, ambao kinadharia unaweza kufikia ufanisi wa juu wa mwanga kuliko mwanga mweupe wa sasa. Ni mwanga wa kijani usio wa hiari, na kupungua kwa usafi wa rangi unaosababishwa na upanuzi wake wa spektra haifai kwa maonyesho, lakini haifai kwa watu wa kawaida. Hakuna shida kwa mwanga. Ufanisi wa mwanga wa kijani unaopatikana kwa njia hii una uwezekano wa kuwa zaidi ya 340 Lm/W, lakini bado hautazidi 340 Lm/W baada ya kuchanganywa na mwanga mweupe. Tatu, endelea kufanya utafiti na kupata vifaa vyako vya epitaxial. Ni kwa njia hii tu, kuna mwanga wa matumaini. Kwa kupata mwanga wa kijani ambao ni wa juu kuliko 340 Lm/w, mwanga mweupe unaochanganywa na LED tatu za rangi kuu za nyekundu, kijani na bluu unaweza kuwa wa juu kuliko kikomo cha ufanisi kinachong'aa cha 340 Lm/w cha LED nyeupe za aina ya chip ya bluu.

3. LED ya Mionzi ya MwangaChipu + fosforasi tatu za rangi ya msingi hutoa mwanga.

Kasoro kuu ya asili ya aina mbili zilizo hapo juu za LED nyeupe ni usambazaji usio sawa wa anga wa mwanga na kromatisi. Mwanga wa miale ya jua hauwezi kutambuliwa na jicho la mwanadamu. Kwa hivyo, baada ya mwanga wa miale ya jua kutoka kwenye chipu, hufyonzwa na fosforasi tatu za rangi kuu kwenye safu ya kifungashio, na hubadilishwa kuwa mwanga mweupe kwa mwanga wa mwanga wa fosforasi, na kisha kutolewa angani. Hii ndiyo faida yake kubwa, kama taa za kawaida za fluorescent, haina usawa wa rangi ya anga. Hata hivyo, ufanisi wa kinadharia wa mwanga wa taa nyeupe ya chipu ya ultraviolet ya LED hauwezi kuwa juu kuliko thamani ya kinadharia ya mwanga mweupe wa chipu ya bluu, achilia mbali thamani ya kinadharia ya mwanga mweupe wa RGB. Hata hivyo, ni kupitia tu maendeleo ya fosforasi za rangi tatu za msingi zenye ufanisi mkubwa zinazofaa kwa msisimko wa miale ya jua ndipo tunaweza kupata LED nyeupe za miale ya jua ambazo ziko karibu au hata kwa ufanisi zaidi kuliko LED mbili nyeupe zilizo hapo juu katika hatua hii. Kadiri LED za miale ya jua ya bluu zinavyokaribia, ndivyo zinavyokuwa zaidi. Kadiri zilivyo kubwa, LED nyeupe za aina ya wimbi la kati na wimbi fupi la UV haziwezekani.