Valgete LED-ide tüübidValgete LED-ide peamised tehnilised lahendused valgustuses on: 1. Sinine LED + fosfortüüp; 2.RGB LED-tüüp; ③ Ultraviolett-LED + fosfortüüpi.

1. Sinine valgus – LED-kiip + kollakasroheline fosfortüüp, sh mitmevärvilised fosfori derivaadid ja muud tüübid.

Kollakasroheline fosforkiht neelab osa LED-kiibi sinisest valgusest, tekitades fotoluminestsentsi. Teine osa LED-kiibi sinisest valgusest läbib fosforkihi ja ühineb fosfori poolt ruumi erinevates punktides kiiratava kollakasrohelise valgusega. Punane, roheline ja sinine valgus segunevad valgeks valguseks. Selle meetodi puhul ei ületa fosfori fotoluminestsentsi muundamise efektiivsuse suurim teoreetiline väärtus, mis on üks väliseid kvantefektiivsusi, 75% ja kiibilt maksimaalne valguse ekstraheerimise kiirus võib ulatuda vaid umbes 70%-ni. Seega ei ületa sinise valge valguse LED-i maksimaalne valgusviljakus teoreetiliselt 340 Lm/W. Viimastel aastatel on CREE saavutanud 303 Lm/W. Kui testi tulemused on täpsed, on see tähistamist väärt.

2. Punase, rohelise ja sinise kolme põhivärvi kombinatsioonRGB LED-ide tüübidkaasataRGBW-LED-tüübidjne.

R-LED (punane) + G-LED (roheline) + B-LED (sinine) moodustavad kolm valgusdioodi, mis on omavahel ühendatud ja mille kolm põhivärvi – punane, roheline ja sinine valgus – segatakse ruumis otse, moodustades valge valguse. Selleks, et sellisel viisil toota suure efektiivsusega valget valgust, peavad eri värvi LED-id, eriti rohelised LED-id, olema tõhusad valgusallikad. Seda näitab asjaolu, et roheline valgus moodustab umbes 69% "isoenergia valgest valgusest". Praegu on siniste ja punaste LED-ide valgusviljakus väga kõrge, sisemine kvanttõhusus ületab vastavalt 90% ja 95%, kuid roheliste LED-ide sisemine kvanttõhusus jääb sellest oluliselt maha. Seda GaN-põhiste LED-ide madala rohelise valguse efektiivsuse nähtust nimetatakse "rohelise valguse vaheks". Peamine põhjus on see, et rohelised LED-id ei ole veel leidnud oma epitaksiaalseid materjale. Olemasolevatel fosforarseennitriidi seeria materjalidel on kollase-rohelise spektri vahemikus väga madal efektiivsus. Punaste või siniste epitaksiaalsete materjalide kasutamine roheliste LED-ide valmistamiseks madalama voolutiheduse tingimustes, kuna fosfori muundamise kadu puudub, on rohelisel LED-il suurem valgusviljakus kui sinisel ja fosforrohelisel valgusel. On teatatud, et selle valgusviljakus ulatub 1 mA voolu korral 291 Lm/W-ni. Rohelise valguse valgusviljakus langeb aga suuremate voolude korral märkimisväärselt Droop-efekti tõttu. Voolutiheduse suurenedes langeb valgusviljakus kiiresti. 350 mA voolu korral on valgusviljakus 108 Lm/W. 1 A voolu korral langeb valgusviljakus 66 Lm/W-ni.

III rühma fosfiidide puhul on valguse kiirgamine rohelisse riba muutunud materiaalsete süsteemide jaoks oluliseks takistuseks. AlInGaP koostise muutmine nii, et see kiirgaks rohelist, mitte punast, oranži või kollast, põhjustab laengukandjate ebapiisavat piiramist materiaalse süsteemi suhteliselt väikese energiavahe tõttu, mis välistab tõhusa kiirgusliku rekombinatsiooni.

Seevastu on III-nitriididel raskem saavutada kõrget efektiivsust, kuid raskused pole ületamatud. Selle süsteemi kasutamisel, valguse laiendamisel rohelisele valgusribale, on kaks tegurit, mis põhjustavad efektiivsuse langust: välise kvantefektiivsuse ja elektrilise efektiivsuse vähenemine. Välise kvantefektiivsuse langus tuleneb asjaolust, et kuigi rohelise keelutsooni vahe on madalam, kasutavad rohelised LED-id GaN-i kõrget päripinget, mis põhjustab võimsusmuundamise kiiruse vähenemist. Teine puudus on see, et rohelise LED-i valgustugevus väheneb sissepritsevoolutiheduse suurenedes ja see jääb lõksu langemisefekti tõttu. Langusefekt esineb ka sinistes LED-ides, kuid selle mõju on rohelistes LED-ides suurem, mille tulemuseks on madalam tavapärase töövoolu efektiivsus. Langusefekti põhjuste kohta on aga palju spekulatsioone, mitte ainult Augeri rekombinatsiooni kohta – nende hulka kuuluvad dislokatsioon, laengukandjate ületäitumine või elektronide leke. Viimast võimendab kõrgepinge sisemine elektriväli.

Seega roheliste LED-ide valgusefektiivsuse parandamise viis: ühelt poolt uurida, kuidas olemasolevate epitaksiaalsete materjalide tingimustes vähendada Droop-efekti, et parandada valgusefektiivsust; teiselt poolt kasutada siniste LED-ide ja roheliste fosforite fotoluminestsentsmuundamist rohelise valguse kiirgamiseks. Selle meetodi abil saab saada suure efektiivsusega rohelist valgust, mis teoreetiliselt suudab saavutada suurema valgusefektiivsuse kui praegune valge valgus. See on mittespontaanne roheline valgus ja selle spektraalse laienemise tõttu vähenenud värvipuhtus on kuvaritele ebasoodne, kuid see ei sobi tavainimestele. Valgustuse puhul pole probleeme. Selle meetodi abil saavutatav rohelise valguse efektiivsus võib olla suurem kui 340 Lm/W, kuid pärast valge valgusega kombineerimist ei ületa see ikkagi 340 Lm/W. Kolmandaks, jätkata uurimistööd ja leida oma epitaksiaalsed materjalid. Ainult sel viisil on lootusekiir. Saades rohelise valguse, mis on suurem kui 340 Lm/w, võib kolme põhivärvi LED-i (punane, roheline ja sinine) valge valguse kombinatsioon olla suurem kui sinise kiibi tüüpi valge valguse LED-ide valgusviljakuse piirväärtus 340 Lm/w. W.

3. Ultraviolett-LEDkiip + kolm põhivärvi fosforit kiirgavad valgust.

Kahe ülalmainitud valgete LED-ide tüübi peamine loomupärane puudus on heleduse ja värvsuse ebaühtlane ruumiline jaotus. Inimese silm ei suuda ultraviolettvalgust tajuda. Seetõttu neelavad ultraviolettvalguse kiibist väljudes selle pakendikihis olevad kolm primaarvärvi fosforit, fosforite fotoluminestsentsi abil muundatakse see valgeks valguseks ja seejärel kiiratakse kosmosesse. See on selle suurim eelis, nagu ka traditsioonilistel luminofoorlampidel, puudub sellel ruumiline värviebaühtlus. Ultraviolettkiibi valge valguse LED-i teoreetiline valgustõhusus ei saa aga olla suurem kui sinise kiibi valge valguse teoreetiline väärtus, rääkimata RGB valge valguse teoreetilisest väärtusest. Kuid ainult ultraviolettergastuseks sobivate suure efektiivsusega kolme primaarvärvi fosforite väljatöötamise kaudu on võimalik saada ultraviolettvalgeid LED-e, mis on selles etapis ülaltoodud kahele valgele LED-ile lähedased või isegi efektiivsemad. Mida lähemal sinisele ultraviolettvalgusele LED-id on, seda tõenäolisemalt nad on. Mida suurem on, seda keskmise laine ja lühilaine UV-tüüpi valged LED-id pole võimalikud.