1. Blauer LED-Chip + gelb-grüner Phosphortyp einschließlich mehrfarbiger Phosphorderivattyp

 Die gelbgrüne Phosphorschicht absorbiert einen Teil derblaues LichtDer LED-Chip erzeugt Photolumineszenz, und der andere Teil des blauen Lichts des LED-Chips wird aus der Phosphorschicht übertragen und vermischt sich mit dem gelbgrünen Licht, das vom Phosphor an verschiedenen Punkten im Raum emittiert wird, und das rote, grüne und blaue Licht wird zu weißem Licht gemischt. Auf diese Weise wird der höchste theoretische Wert der Photolumineszenz-Umwandlungseffizienz des Phosphors, die eine der externen Quanteneffizienzen ist, 75 % nicht überschreiten; und die höchste Lichtextraktionsrate des Chips kann nur etwa 70 % erreichen, sodass theoretisch die höchste blauweiße Lichtausbeute der LED 340 lm/W nicht überschreiten wird, und der CREE erreichte in den letzten Jahren 303 lm/W. Wenn die Testergebnisse korrekt sind, ist das ein Grund zum Feiern.

2. Die Kombination von Rot, Grün und BlauRGB-LEDTyp umfasst RGBW-LED-Typ usw.

 Die drei Leuchtdioden R-LED (rot) + G-LED (grün) + B-LED (blau) werden miteinander kombiniert, und die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau werden räumlich direkt gemischt, um weißes Licht zu erzeugen. Um auf diese Weise hocheffizientes weißes Licht zu erzeugen, müssen zunächst die LEDs verschiedener Farben, insbesondere grüne LEDs, hocheffiziente Lichtquellen sein. Dies ist am „weißen Licht mit gleicher Energie“ zu erkennen, bei dem der grüne Anteil etwa 69 % beträgt. Die Lichtausbeute blauer und roter LEDs ist derzeit sehr hoch, mit internen Quantenausbeuten von über 90 % bzw. 95 %, die interne Quantenausbeute grüner LEDs liegt jedoch weit zurück. Dieses Phänomen der geringen Grünlichtausbeute von GaN-basierten LEDs wird als „Grünlichtlücke“ bezeichnet. Der Hauptgrund dafür ist, dass für grüne LEDs noch keine eigenen epitaktischen Materialien gefunden wurden. Vorhandene Materialien der Phosphor-Arsen-Nitrid-Reihe weisen im gelbgrünen Spektrum eine geringe Effizienz auf. Zur Herstellung grüner LEDs werden rote oder blaue epitaktische Materialien verwendet. Bei niedriger Stromdichte haben grüne LEDs aufgrund fehlender Phosphor-Konvertierungsverluste eine höhere Lichtausbeute als blaues und phosphorhaltiges Grün. Bei einem Strom von 1 mA erreicht die Lichtausbeute 291 lm/W. Bei höherem Strom sinkt die Lichtausbeute jedoch deutlich, was auf den Droop-Effekt zurückzuführen ist. Mit zunehmender Stromdichte sinkt die Lichtausbeute rapide. Bei 350 mA beträgt die Lichtausbeute 108 lm/W. Bei 1 A sinkt sie auf 66 lm/W.

Bei III-Phosphinen ist die Emission von Licht im grünen Band zu einem grundlegenden Hindernis für das Materialsystem geworden. Die Änderung der Zusammensetzung von AlInGaP, um grünes statt rotes, oranges oder gelbes Licht zu emittieren, führt zu einer unzureichenden Ladungsträgerbegrenzung, da die relativ geringe Energielücke des Materialsystems eine effektive Strahlungsrekombination ausschließt.

Daher gibt es folgende Möglichkeiten, die Lichtausbeute von grünen LEDs zu verbessern: Erstens muss untersucht werden, wie der Droop-Effekt unter den Bedingungen vorhandener epitaktischer Materialien verringert werden kann, um die Lichtausbeute zu verbessern. Zweitens muss die Photolumineszenzkonversion von blauen LEDs und grünem Leuchtstoff genutzt werden, um grünes Licht zu emittieren. Mit dieser Methode kann grünes Licht mit hoher Lichtausbeute erzeugt werden, das theoretisch eine höhere Lichtausbeute als das derzeitige weiße Licht erreichen kann. Es gehört zum nicht-spontanen grünen Licht. Es gibt kein Beleuchtungsproblem. Der mit dieser Methode erzielte grüne Lichteffekt kann über 340 lm/W liegen, wird aber nach der Kombination mit weißem Licht 340 lm/W nicht überschreiten. Drittens muss die Forschung fortgesetzt werden, um ein eigenes epitaktisches Material zu finden. Auf diese Weise besteht ein Hoffnungsschimmer, dass nach der Erzeugung von grünem Licht mit deutlich über 340 lm/W das aus den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau kombinierte weiße Licht die Lichtausbeutegrenze von 340 lm/W für blaue Chip-weiße LEDs überschreiten könnte.

3. Ultraviolette LEDChip + drei Primärfarben-Leuchtstoffe emittieren Licht 

Der Hauptnachteil der beiden oben genannten Weißlicht-LED-Typen ist die ungleichmäßige räumliche Verteilung von Leuchtkraft und Farbart. Ultraviolettes Licht ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. Daher wird das ultraviolette Licht nach dem Austritt aus dem Chip von den drei Primärfarbleuchtstoffen der Verkapselungsschicht absorbiert, durch deren Photolumineszenz in Weißlicht umgewandelt und anschließend emittiert. Dies ist ihr größter Vorteil: Wie bei herkömmlichen Leuchtstofflampen treten keine räumlichen Farbungleichmäßigkeiten auf. Die theoretische Lichtausbeute der Ultraviolett-Weißlicht-LED kann jedoch nicht höher sein als die des blauen Chip-Weißlichts, geschweige denn die des RGB-Weißlichts. Nur durch die Entwicklung hocheffizienter, für die Ultraviolett-Lichtanregung geeigneter Drei-Primärfarbleuchtstoffe können Ultraviolett-Weißlicht-LEDs hergestellt werden, die den beiden oben genannten Weißlicht-LEDs in diesem Stadium nahe kommen oder diese sogar übertreffen. Je näher die LEDs an der blauen Ultraviolett-LED liegen, desto größer sind die Möglichkeiten der mittel- und kurzwelligen Ultraviolett-Weißlicht-LEDs.