1. 청색 LED 칩 + 황록색 형광체(다색 형광체 유도체 포함)

황록색 형광체 층은 일부 청색광을 흡수합니다.LED 칩광발광을 생성하고, LED 칩의 청색광이 형광체 층 밖으로 투과되어 공간의 다양한 지점에서 형광체가 방출하는 황록색 광과 수렴하고, 적색 녹색 청색광이 혼합되어 백색광을 형성하는 단계; 이러한 방식으로, 외부 양자 효율 중 하나인 형광체의 광발광 변환 효율의 최대 이론치는 75%를 초과하지 않습니다. 칩에서 가장 높은 빛을 추출하는 비율은 약 70%에 불과합니다. 따라서 이론적으로 청색광 백색 LED의 최대 발광 효율은 340Lm/W를 초과하지 않을 것이며 CREE는 몇 년 전에 303Lm/W에 도달할 것입니다. 테스트 결과가 정확하다면 축하할 만하다.

2. RGB W LED 유형 등을 포함한 빨간색 녹색 파란색 3원색 조합 RGB LED 유형

세 가지발광하는R-LED(적색)+G-LED(녹색)+B-LED(청색) 다이오드는 공간에서 방출되는 적색, 녹색, 청색광을 직접 혼합해 백색광을 형성한다. 이처럼 고휘도 효율의 백색광을 생성하기 위해서는 우선 모든 컬러 LED, 특히 녹색 LED가 '등에너지 백색광'의 약 69%를 차지하는 효율적인 광원이어야 한다. 현재 청색 LED와 적색 LED의 광효율은 매우 높아 내부 양자 효율이 각각 90%와 95%를 넘지만, 녹색 LED의 내부 양자 효율은 훨씬 뒤쳐져 있다. GaN 기반 LED의 녹색광 효율이 낮은 현상을 "녹색광 갭"이라고 합니다. 주된 이유는 녹색 LED가 아직 자체 에피택셜 물질을 찾지 못했기 때문입니다. 기존 질화인비소 계열 물질의 효율성은 황록색 크로마토그래피 범위에서 매우 낮습니다. 그러나 녹색 LED는 적색광이나 청색광 에피택셜 물질로 만들어진다. 전류 밀도가 낮은 조건에서는 형광체 변환 손실이 없기 때문에 녹색 LED는 청색광+녹색 형광체보다 발광 효율이 더 높습니다. 1mA 전류에서 발광효율은 291Lm/W에 달하는 것으로 보고됐다. 그러나 고전류에서는 Droop 효과로 인해 녹색광의 발광 효율이 크게 감소합니다. 전류밀도가 증가하면 발광효율은 급격히 감소한다. 350mA 전류에서 발광 효율은 108Lm/W이고, 1A 조건에서 발광 효율은 66Lm/W로 감소합니다.

III족 인화물의 경우 녹색 띠로 빛을 방출하는 것이 재료 시스템의 기본적인 장애물이 되었습니다. 빨간색, 주황색 또는 노란색 대신 녹색 빛을 방출하도록 AlInGaP의 구성을 변경하면 불충분한 캐리어 제한을 초래하는 것은 재료 시스템의 상대적으로 낮은 에너지 갭으로 인해 효과적인 방사선 재결합이 불가능하기 때문입니다.

이에 반해, III족 질화물은 고효율을 달성하는 것이 더 어렵지만, 그 어려움을 극복할 수 없는 것은 아닙니다. 이 시스템으로 빛이 녹색광 대역까지 확장되면 효율을 감소시키는 두 가지 요소는 외부 양자 효율과 전기 효율입니다. 외부 양자 효율의 감소는 녹색 밴드갭이 낮음에도 불구하고 녹색 LED가 GaN의 높은 순방향 전압을 사용하므로 전력 변환율이 감소하기 때문에 발생합니다. 두 번째 단점은 녹색입니다.LED 감소주입 전류 밀도가 증가함에 따라 Droop 효과에 의해 트랩됩니다. Droop 효과는 청색 LED에서도 나타나지만 녹색 LED에서는 더욱 심각하여 기존 작동 전류의 효율이 낮아집니다. 그러나 드루프 효과에는 오거 재결합뿐만 아니라 전위, 캐리어 오버플로 또는 전자 누출 등 여러 가지 이유가 있습니다. 후자는 고전압 내부 전기장에 의해 강화됩니다.

따라서 녹색 LED의 발광 효율을 향상시키는 방법은 한편으로는 기존 에피택셜 물질의 조건에서 Droop 효과를 줄여 발광 효율을 향상시키는 방법을 연구하는 것입니다. 반면, 청색 LED와 녹색 형광체는 광발광 변환에 사용되어 녹색 빛을 방출합니다. 이 방법은 발광 효율이 높은 녹색광을 얻을 수 있으며, 이는 이론적으로 현재의 백색광보다 더 높은 발광 효율을 달성할 수 있습니다. 이는 비자발적 녹색광에 속합니다. 스펙트럼 확장으로 인한 색순도 저하는 디스플레이에 불리하지만 일반 조명에는 문제가 되지 않습니다. 340Lm/W 이상의 녹색 발광 효율을 얻을 수 있습니다. 그러나 결합된 백색광은 340Lm/W를 초과하지 않습니다. 셋째, 계속해서 자신만의 에피택셜 재료를 연구하고 찾으세요. 이 방법을 통해서만 340Lm/w보다 더 많은 녹색광을 얻은 후 적색, 녹색, 청색 3원색 LED가 결합한 백색광이 블루 칩의 광 효율 한계보다 높을 수 있다는 희망이 생길 수 있습니다. 340Lm/W의 백색 LED.

3. 자외선 LED 칩+삼색 형광체

위 두 종류의 백색 LED의 주요 고유 결함은 광도와 채도의 공간적 분포가 고르지 않다는 것입니다. 자외선은 사람의 눈에는 보이지 않습니다. 따라서 칩에서 방출되는 UV 광은 패키징층의 삼색 형광체에 흡수된 후, 형광체의 광발광이 백색광으로 변환되어 우주로 방출된다. 이는 기존 형광등과 마찬가지로 공간색상이 고르지 않다는 것이 가장 큰 장점이다. 그러나 자외선 칩형 백색 LED의 이론적인 발광효율은 RGB형 백색광의 이론치는 물론 블루칩형 백색광의 이론치보다 높을 수 없다. 그러나 UV 광 여기에 적합한 효율적인 삼색 형광체를 개발해야만 현 단계에서 위에서 언급한 두 개의 백색 LED와 유사하거나 더 높은 광 효율을 갖는 자외선 백색 LED를 얻을 수 있습니다. 자외선 LED는 청색광에 가까울수록 그럴 가능성이 높으며, 중파장과 단파장의 자외선 선이 있는 백색 LED는 불가능하다.