1. Chip LED azul + fósforo amarelo-esverdeado, incluindo derivados de fósforo multicoloridos.

 A camada de fósforo amarelo-esverdeado absorve parte da luz.luz azulA luz emitida pelo chip de LED produz fotoluminescência, e parte da luz azul emitida pelo chip é transmitida através da camada de fósforo, combinando-se com a luz amarelo-esverdeada emitida pelo fósforo em diversos pontos do espaço. A mistura das luzes vermelha, verde e azul forma a luz branca. Dessa forma, o valor teórico máximo da eficiência de conversão da fotoluminescência do fósforo, que é um dos parâmetros da eficiência quântica externa, não ultrapassará 75%; e a taxa máxima de extração de luz do chip atingirá apenas cerca de 70%. Portanto, em teoria, a eficiência luminosa máxima de um LED de luz branca azul não ultrapassará 340 lm/W, embora a CREE tenha alcançado 303 lm/W nos últimos anos. Se os resultados dos testes forem precisos, será motivo de comemoração.

2. A combinação de vermelho, verde e azulLED RGBO tipo inclui LEDs RGBW, etc.

 Os três diodos emissores de luz (LEDs) R-LED (vermelho) + G-LED (verde) + B-LED (azul) são combinados, e as três cores primárias, vermelho, verde e azul, são misturadas diretamente no espaço para formar luz branca. Para produzir luz branca de alta eficiência dessa maneira, em primeiro lugar, os LEDs de várias cores, especialmente os LEDs verdes, devem ser fontes de luz de alta eficiência, o que pode ser observado na "luz branca de energia igual", na qual a luz verde representa cerca de 69%. Atualmente, a eficiência luminosa dos LEDs azuis e vermelhos é muito alta, com eficiências quânticas internas superiores a 90% e 95%, respectivamente, mas a eficiência quântica interna dos LEDs verdes está muito aquém. Esse fenômeno de baixa eficiência da luz verde em LEDs baseados em GaN é chamado de "lacuna da luz verde". A principal razão é que os LEDs verdes ainda não possuem materiais epitaxiais próprios. Os materiais da série nitreto de arsênio fosforoso existentes apresentam baixa eficiência no espectro amarelo-verde. Materiais epitaxiais vermelhos ou azuis são usados ​​para fabricar LEDs verdes. Sob condições de baixa densidade de corrente, como não há perda por conversão do fósforo, o LED verde apresenta maior eficiência luminosa do que a luz verde do tipo azul + fósforo. Relata-se que sua eficiência luminosa atinge 291 lm/W sob uma corrente de 1 mA. No entanto, a queda na eficiência luminosa da luz verde causada pelo efeito Droop sob correntes mais altas é significativa. Quando a densidade de corrente aumenta, a eficiência luminosa cai rapidamente. Com uma corrente de 350 mA, a eficiência luminosa é de 108 lm/W. Sob uma corrente de 1 A, a eficiência luminosa cai para 66 lm/W.

Para as fosfinas do grupo III, a emissão de luz na faixa verde tornou-se um obstáculo fundamental para o sistema de materiais. Alterar a composição do AlInGaP para que emita luz verde em vez de vermelha, laranja ou amarela — causando limitação insuficiente de portadores — deve-se à banda proibida relativamente baixa do sistema de materiais, o que impede a recombinação radiativa eficaz.

Portanto, as maneiras de melhorar a eficiência luminosa dos LEDs verdes são: por um lado, estudar como reduzir o efeito Droop nas condições dos materiais epitaxiais existentes para melhorar a eficiência luminosa; por outro lado, usar a conversão de fotoluminescência de LEDs azuis e fósforos verdes para emitir luz verde. Este método pode obter luz verde com alta eficiência luminosa, que teoricamente pode atingir uma eficiência luminosa maior do que a da luz branca atual. Trata-se de luz verde não espontânea, sem problemas de iluminação. O efeito da luz verde obtido por este método pode ser superior a 340 lm/W, mas ainda não ultrapassará 340 lm/W após a combinação com a luz branca; por terceiro lado, continuar a pesquisar e encontrar o próprio material epitaxial. Somente assim há uma esperança de que, após obter luz verde com eficiência muito superior a 340 lm/W, a luz branca combinada com as três cores primárias (vermelho, verde e azul) dos LEDs possa ultrapassar o limite de eficiência luminosa dos LEDs brancos com chip azul, de 340 lm/W.

3. LED ultravioletaUm chip com três fósforos de cores primárias emite luz. 

O principal defeito inerente aos dois tipos de LEDs brancos mencionados acima é a distribuição espacial irregular da luminosidade e da cromaticidade. A luz ultravioleta não é perceptível ao olho humano. Portanto, após sair do chip, a luz ultravioleta é absorvida pelos três fósforos de cores primárias da camada de encapsulamento, convertida em luz branca pela fotoluminescência do fósforo e, em seguida, emitida para o ambiente. Essa é a sua maior vantagem: assim como as lâmpadas fluorescentes tradicionais, não apresenta irregularidades espaciais de cor. No entanto, a eficiência luminosa teórica de um LED branco com chip ultravioleta não pode ser superior ao valor teórico de um LED branco com chip azul, muito menos ao valor teórico de um LED branco RGB. Contudo, somente com o desenvolvimento de fósforos de três cores primárias de alta eficiência, adequados para a excitação por luz ultravioleta, será possível obter LEDs brancos ultravioleta com eficiência próxima ou até superior à dos dois tipos de LEDs brancos mencionados anteriormente. Quanto mais próximo da luz ultravioleta azul do LED, menor a possibilidade. Já com LEDs de luz branca de onda média e curta, a possibilidade é impossível.