1. नीली एलईडी चिप+पीला हरा फॉस्फोर, जिसमें पॉलीक्रोम फॉस्फोर व्युत्पन्न शामिल है

पीली हरी फॉस्फोर परत कुछ की नीली रोशनी को अवशोषित कर लेती हैएलईडी चिप्सफोटोलुमिनसेंस उत्पन्न करने के लिए, और एलईडी चिप्स से नीली रोशनी फॉस्फोर परत से बाहर निकलती है और अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर फॉस्फोर द्वारा उत्सर्जित पीली हरी रोशनी के साथ परिवर्तित होती है, और लाल हरी नीली रोशनी को सफेद रोशनी बनाने के लिए मिश्रित किया जाता है; इस तरह, बाहरी क्वांटम दक्षता में से एक, फॉस्फोर की फोटोल्यूमिनेसेंस रूपांतरण दक्षता का अधिकतम सैद्धांतिक मूल्य 75% से अधिक नहीं होगा; चिप से प्रकाश की उच्चतम निष्कर्षण दर केवल 70% तक ही पहुंच सकती है। इसलिए, सैद्धांतिक रूप से, नीली रोशनी वाली सफेद एलईडी की अधिकतम चमकदार दक्षता 340 एलएम/डब्ल्यू से अधिक नहीं होगी, और क्री कुछ साल पहले 303 एलएम/डब्ल्यू तक पहुंच जाएगी। यदि परीक्षण के परिणाम सटीक हैं, तो यह जश्न मनाने लायक है।

2. लाल हरा नीला तीन प्राथमिक रंग संयोजन RGB LED प्रकार, जिसमें RGB W LED प्रकार आदि शामिल हैं

तीनप्रकाश उत्सर्जकडायोड, आर-एलईडी (लाल)+जी-एलईडी (हरा)+बी-एलईडी (नीला), अंतरिक्ष में उत्सर्जित लाल, हरे और नीले प्रकाश को सीधे मिलाकर एक सफेद रोशनी बनाने के लिए संयोजित होते हैं। इस तरह से उच्च चमकदार दक्षता वाली सफेद रोशनी उत्पन्न करने के लिए, सबसे पहले, सभी रंगीन एलईडी, विशेष रूप से हरी एलईडी, कुशल प्रकाश स्रोत होने चाहिए, जो "समान ऊर्जा सफेद रोशनी" का लगभग 69% है। वर्तमान में, नीली एलईडी और लाल एलईडी की प्रकाश दक्षता बहुत अधिक है, आंतरिक क्वांटम दक्षता क्रमशः 90% और 95% से अधिक है, लेकिन हरी एलईडी की आंतरिक क्वांटम दक्षता बहुत पीछे है। GaN आधारित LED की कम हरी प्रकाश दक्षता की इस घटना को "ग्रीन लाइट गैप" कहा जाता है। मुख्य कारण यह है कि हरी एलईडी को अभी तक अपना स्वयं का एपिटैक्सियल पदार्थ नहीं मिला है। मौजूदा फॉस्फोरस आर्सेनिक नाइट्राइड श्रृंखला सामग्रियों की दक्षता पीले हरे क्रोमैटोग्राफिक रेंज में बहुत कम है। हालाँकि, हरी एलईडी लाल बत्ती या नीली रोशनी एपिटैक्सियल सामग्री से बनी होती है। कम वर्तमान घनत्व की स्थिति में, क्योंकि फॉस्फोर रूपांतरण हानि नहीं होती है, हरी एलईडी में नीली रोशनी + फॉस्फोर हरी रोशनी की तुलना में अधिक चमकदार दक्षता होती है। बताया गया है कि 1mA के करंट के तहत इसकी चमकदार दक्षता 291Lm/W तक पहुंच जाती है। हालाँकि, उच्च धारा के तहत, ड्रूप प्रभाव के कारण हरी रोशनी की चमकदार दक्षता काफी कम हो जाती है। जब धारा घनत्व बढ़ता है, तो चमकदार दक्षता तेजी से घट जाती है। 350mA धारा के तहत, चमकदार दक्षता 108Lm/W है, और 1A स्थिति के तहत, चमकदार दक्षता घटकर 66Lm/W हो जाती है।

समूह III फॉस्फाइड के लिए, हरे बैंड पर प्रकाश उत्सर्जित करना सामग्री प्रणाली की मूल बाधा बन गया है। AlInGaP की संरचना को बदलना ताकि यह लाल, नारंगी या पीले रंग के बजाय हरे रंग की रोशनी उत्सर्जित कर सके - जिससे अपर्याप्त वाहक सीमा सामग्री प्रणाली के अपेक्षाकृत कम ऊर्जा अंतर के कारण होती है, जो प्रभावी विकिरण पुनर्संयोजन को रोकती है।

इसके विपरीत, समूह III नाइट्राइड के लिए उच्च दक्षता प्राप्त करना अधिक कठिन है, लेकिन कठिनाई दुर्गम नहीं है। जब इस प्रणाली के साथ प्रकाश को हरे प्रकाश बैंड तक बढ़ाया जाता है, तो दो कारक जो दक्षता को कम करेंगे, वे हैं बाहरी क्वांटम दक्षता और विद्युत दक्षता। बाहरी क्वांटम दक्षता में कमी इस तथ्य से आती है कि हालांकि ग्रीन बैंड गैप कम है, ग्रीन एलईडी GaN के उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग करता है, जो बिजली रूपांतरण दर को कम करता है। दूसरा नुकसान यह है कि हराएलईडी कम हो जाती हैइंजेक्शन धारा घनत्व में वृद्धि के साथ और ड्रॉप प्रभाव से फंस जाता है। नीली एलईडी में भी ड्रॉप प्रभाव दिखाई देता है, लेकिन हरी एलईडी में यह अधिक गंभीर होता है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक कार्यशील धारा की दक्षता कम हो जाती है। हालाँकि, ड्रॉप प्रभाव के कई कारण हैं, न केवल ऑगर पुनर्संयोजन, बल्कि अव्यवस्था, वाहक अतिप्रवाह या इलेक्ट्रॉनिक रिसाव भी। उत्तरार्द्ध को उच्च वोल्टेज आंतरिक विद्युत क्षेत्र द्वारा बढ़ाया जाता है।

इसलिए, हरी एलईडी की चमकदार दक्षता में सुधार करने के तरीके: एक तरफ, मौजूदा एपिटैक्सियल सामग्रियों की स्थितियों के तहत चमकदार दक्षता में सुधार करने के लिए ड्रूप प्रभाव को कम करने का अध्ययन करें; दूसरी ओर, हरे रंग की रोशनी उत्सर्जित करने के लिए फोटोल्यूमिनेसेंस रूपांतरण के लिए नीली एलईडी प्लस हरे फॉस्फोर का उपयोग किया जाता है। यह विधि उच्च चमकदार दक्षता के साथ हरी रोशनी प्राप्त कर सकती है, जो सैद्धांतिक रूप से वर्तमान सफेद रोशनी की तुलना में अधिक चमकदार दक्षता प्राप्त कर सकती है। यह गैर-स्वतःस्फूर्त हरे प्रकाश से संबंधित है। इसके वर्णक्रमीय विस्तार के कारण होने वाली रंग शुद्धता में गिरावट प्रदर्शन के लिए प्रतिकूल है, लेकिन सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए यह कोई समस्या नहीं है। 340 एलएम/डब्ल्यू से अधिक हरी चमकदार दक्षता प्राप्त करना संभव है, हालांकि, संयुक्त सफेद रोशनी 340 एलएम/डब्ल्यू से अधिक नहीं होगी; तीसरा, अनुसंधान जारी रखें और अपनी खुद की एपीटैक्सियल सामग्री खोजें। केवल इस तरह से आशा की किरण दिखाई दे सकती है कि 340 Lm/w से अधिक हरी रोशनी प्राप्त करने के बाद, लाल, हरे और नीले तीन प्राथमिक रंग एलईडी द्वारा संयुक्त सफेद रोशनी नीली चिप की प्रकाश दक्षता सीमा से अधिक हो सकती है 340 एलएम/डब्ल्यू की सफेद एलईडी।

3. पराबैंगनी एलईडी चिप+त्रि रंग फॉस्फोर

उपरोक्त दो प्रकार की सफेद एलईडी का मुख्य अंतर्निहित दोष यह है कि चमक और क्रोमा का स्थानिक वितरण असमान है। यूवी प्रकाश मानव आँख के लिए अदृश्य है। इसलिए, चिप से उत्सर्जित यूवी प्रकाश को पैकेजिंग परत के त्रि रंग फॉस्फोर द्वारा अवशोषित किया जाता है, और फिर फॉस्फोर के फोटोल्यूमिनसेंस से सफेद प्रकाश में परिवर्तित किया जाता है और अंतरिक्ष में उत्सर्जित किया जाता है। यह इसका सबसे बड़ा फायदा है, पारंपरिक फ्लोरोसेंट लैंप की तरह, इसमें असमान स्थान का रंग नहीं होता है। हालाँकि, पराबैंगनी चिप प्रकार की सफेद एलईडी की सैद्धांतिक चमकदार दक्षता नीली चिप प्रकार की सफेद रोशनी के सैद्धांतिक मूल्य से अधिक नहीं हो सकती है, आरजीबी प्रकार की सफेद रोशनी के सैद्धांतिक मूल्य की तो बात ही छोड़ दें। हालाँकि, केवल यूवी प्रकाश उत्तेजना के लिए उपयुक्त कुशल तिरंगे फॉस्फोरस को विकसित करके ही इस स्तर पर ऊपर उल्लिखित दो सफेद एलईडी की तुलना में समान या उससे भी अधिक प्रकाश दक्षता के साथ पराबैंगनी सफेद एलईडी प्राप्त करना संभव हो सकता है। पराबैंगनी एलईडी नीली रोशनी के जितना करीब होगी, इसकी संभावना उतनी ही अधिक होगी, और मध्यम तरंग और लघु तरंग पराबैंगनी रेखाओं वाली सफेद एलईडी असंभव होगी।