1. Kék LED chip + sárga-zöld foszfor típus, beleértve a többszínű foszfor származék típust is

 A sárgászöld foszforréteg elnyeli a fény egy részét.kék fényA LED-chip fotolumineszcenciát hoz létre, a LED-chipből származó kék fény másik része pedig a foszforrétegből kilépve a tér különböző pontjain egyesül a foszfor által kibocsátott sárga-zöld fénnyel, és a vörös, zöld és kék fény összekeveredik fehér fényt képezve. Ily módon a foszfor fotolumineszcencia konverziós hatásfokának elméleti legmagasabb értéke, amely a külső kvantumhatásfok egyike, nem haladja meg a 75%-ot; a chipből származó legnagyobb fénykivonási arány pedig csak körülbelül 70%-ot érhet el, így elméletileg a LED legnagyobb fényhatásfoka nem haladja meg a 340 Lm/W-ot, a CREE pedig az elmúlt években elérte a 303 Lm/W-ot. Ha a teszteredmények pontosak, akkor érdemes ünnepelni.

2. A piros, zöld és kék kombinációjaRGB LEDtípus magában foglalja az RGBW-LED típust stb.

 Az R-LED (piros) + G-LED (zöld) + B-LED (kék) három fénykibocsátó diódáját egyesítik, és a három alapszínt, a pirosat, a zöldet és a kéket közvetlenül összekeverik a térben, így fehér fényt hozva létre. Annak érdekében, hogy ilyen módon nagy hatékonyságú fehér fényt lehessen előállítani, először is, a különböző színű LED-eknek, különösen a zöld LED-eknek, nagy hatékonyságú fényforrásoknak kell lenniük, amit az „egyenlő energiájú fehér fény” is mutat, amelyben a zöld fény körülbelül 69%-ot tesz ki. Jelenleg a kék és piros LED-ek fényhatásfoka nagyon magas, a belső kvantumhatásfok meghaladja a 90%-ot, illetve a 95%-ot, de a zöld LED-ek belső kvantumhatásfoka messze elmarad ettől. A GaN-alapú LED-ek alacsony zöld fényhatásfokának ezt a jelenségét „zöld fényrésnek” nevezik. Ennek fő oka az, hogy a zöld LED-ek még nem találták meg saját epitaxiális anyagaikat. A meglévő foszfor-arzén-nitrid sorozatú anyagok alacsony hatásfokúak a sárga-zöld spektrumban. A zöld LED-ek előállításához piros vagy kék epitaxiális anyagokat használnak. Alacsonyabb áramsűrűség esetén, mivel nincs foszforkonverziós veszteség, a zöld LED fényhasznosítása nagyobb, mint a kék + foszfor típusú zöld fényé. A jelentések szerint 1 mA áramerősség mellett a fényhasznosítása eléri a 291 Lm/W-ot. Nagyobb áramerősség mellett azonban a zöld fény fényhasznosításának csökkenése a Droop-effektus miatt jelentős. Az áramsűrűség növekedésével a fényhasznosítás gyorsan csökken. 350 mA áramerősségnél a fényhasznosítás 108 Lm/W. 1 A áramerősség mellett a fényhasznosítás 66 Lm/W-ra csökken.

A III foszfinok esetében a zöld sávba történő fénykibocsátás alapvető akadályt jelent az anyagrendszer számára. Az AlInGaP összetételének megváltoztatása, hogy zöld fényt bocsásson ki a vörös, narancssárga vagy sárga helyett – ami elégtelen töltéshordozó-korlátozást okoz – az anyagrendszer viszonylag alacsony energiarésének köszönhető, ami kizárja a hatékony sugárzási rekombinációt.

Ezért a zöld LED-ek fényhatékonyságának javítására a következő módszereket kell alkalmazni: egyrészt tanulmányozni kell, hogyan lehet csökkenteni a Droop-effektust a meglévő epitaxiális anyagok körülményei között a fényhatékonyság javítása érdekében; másrészt a kék LED-ek és a zöld foszforok fotolumineszcencia-átalakítását kell alkalmazni zöld fény kibocsátására. Ez a módszer nagy fényhatékonyságú zöld fényt eredményezhet, amely elméletileg nagyobb fényhatékonyságot érhet el, mint a jelenlegi fehér fény. Ez a nem spontán zöld fényhez tartozik. A világítással nincs probléma. Az ezzel a módszerrel kapott zöld fényhatás nagyobb lehet, mint 340 Lm/W, de a fehér fény kombinálása után sem haladja meg a 340 Lm/W-ot; harmadrészt folytatni kell a kutatást és megtalálni a saját epitaxiális anyagát, csak így van remény arra, hogy a 340 Lm/w-nál jóval magasabb zöld fény elérése után a piros, zöld és kék LED-ek három alapszínének kombinált fehér fénye magasabb lehet, mint a blue chip fehér LED-ek 340 Lm/W-os fényhatékonysági határértéke.

3. Ultraibolya LEDchip + három alapszínű foszfor bocsát ki fényt 

A fenti két típusú fehér LED fő inherens hibája a fényerő és a színérték egyenetlen térbeli eloszlása. Az ultraibolya fényt az emberi szem nem érzékeli. Ezért, miután az ultraibolya fény kilép a chipből, a tokozási réteg három elsődleges színfoszforja elnyeli, a foszfor fotolumineszcenciája fehér fénnyé alakítja, majd a térbe bocsátja ki. Ez a legnagyobb előnye, hogy a hagyományos fénycsövekhez hasonlóan nincs térbeli színegyenetlensége. Az ultraibolya chip típusú fehér fényű LED elméleti fényhasznosítása azonban nem lehet magasabb, mint a kék chip típusú fehér fény elméleti értéke, nem is beszélve az RGB típusú fehér fény elméleti értékéről. Azonban csak nagy hatékonyságú, ultraibolya fény gerjesztésére alkalmas három elsődleges foszforok kifejlesztésével lehet olyan ultraibolya fehér fényű LED-eket előállítani, amelyek ebben a szakaszban közel vannak vagy akár magasabbak a fenti két fehér fényű LED-nél. Minél közelebb van a kék ultraibolya fényű LED-hez, annál valószínűbb, hogy a középhullámú és rövidhullámú ultraibolya típusú fehér fényű LED nagyobb lesz.