1. LED txipa urdina + fosforo berde horia, fosforo polikromoaren eratorria barne

Fosforo-geruza horia berdeak batzuen argi urdina xurgatzen duLED txipakfotoluminiszentzia ekoizteko, eta LED txipetatik datorren argi urdina fosforo geruzatik kanpora transmititzen da eta fosforoak espazioko hainbat puntutan igortzen duen argi berde horiarekin bat egiten du, eta argi gorri berde urdina nahasten da argi zuria sortzeko; Modu honetan, fosforoaren fotolumineszentzia bihurtze-eraginkortasunaren gehienezko balio teorikoa, kanpoko eraginkortasun kuantikoetako bat, ez da %75etik gorakoa izango; Txiparen argiaren erauzketa-tasa handiena % 70 ingurura bakarrik irits daiteke. Beraz, teorikoki, argi urdinaren LED zuriaren gehienezko argi-eraginkortasuna ez da 340 Lm/W baino handiagoa izango, eta CREE 303 Lm/W-ra iritsiko da duela urte batzuk. Testen emaitzak zehatzak badira, merezi du ospatzeak.

2. Gorri berde urdin hiru kolore primario konbinazio RGB LED mota, RGB W LED mota barne, etab

Hirurakargi-igorleadiodoak, R-LED (gorria) + G-LED (berdea) + B-LED (urdina), konbinatzen dira argi zuria sortzeko, espazioan igortzen diren argi gorria, berdea eta urdina zuzenean nahastuz. Modu honetan argi-eraginkortasun handiko argi zuria sortzeko, lehenik eta behin, koloretako LED guztiek, batez ere LED berdeak, argi-iturri eraginkorrak izan behar dute, "energia berdineko argi zuriaren" % 69 inguru hartzen dutenak. Gaur egun, LED urdinaren eta LED gorriaren argi-eraginkortasuna oso altua izan da, barne-eraginkortasuna % 90 eta % 95 gainditzen du hurrenez hurren, baina LED berdearen barne-eraginkortasun kuantikoa oso atzean dago. GaN oinarritutako LEDaren argi berdearen eraginkortasun baxuaren fenomeno honi "argi berdearen hutsunea" deitzen zaio. Arrazoi nagusia da LED berdeak oraindik ez duela bere material epitaxiala aurkitu. Dauden fosforo artseniko nitruroen serieko materialen eraginkortasuna oso baxua da horia berdearen kromatografia barrutian. Hala ere, LED berdea argi gorriz edo argi urdineko material epitaxialez egina dago. Korronte dentsitate baxuaren baldintzapean, fosforo bihurtze galerarik ez dagoenez, LED berdeak argi urdina + argi berdea baino argi-eraginkortasun handiagoa du. Jakinarazten da bere argi-eraginkortasuna 291Lm/W-ra iristen dela 1mA-ko korrontearen azpian. Hala ere, korronte handiarekin, Droop efektuak eragindako argi berdearen eraginkortasun argia nabarmen murrizten da. Korronte-dentsitatea handitzen denean, argi-eraginkortasuna azkar murrizten da. 350mA-ko korrontearen azpian, argi-eraginkortasuna 108Lm/W-koa da, eta 1A baldintzapean, argi-eraginkortasuna 66Lm/W-ra jaisten da.

III taldeko fosfuroentzat, banda berdeari argia igortzea material-sistemaren oinarrizko oztopo bihurtu da. AlInGaP-en konposizioa aldatzea, gorria, laranja edo horia izan beharrean argi berdea igor dezan; garraiolarien muga nahikoa ez izatea material-sistemaren energia hutsune nahiko baxua dela eta, erradiazioen birkonbinazio eraginkorra eragozten du.

Aitzitik, III. taldeko nitruroentzat zailagoa da eraginkortasun handia lortzea, baina zailtasuna ez da gaindiezina. Sistema honekin argia argi berdearen bandara zabaltzen denean, eraginkortasuna murriztuko duten bi faktoreak kanpoko eraginkortasun kuantikoa eta eraginkortasun elektrikoa dira. Kanpoko eraginkortasun kuantikoaren murrizketa banda berdearen tartea txikiagoa den arren, LED berdeak GaN-ren aurrerako tentsio altua erabiltzen duelako dator, eta horrek potentzia bihurtze-tasa murrizten du. Bigarren desabantaila berde hori daLED gutxitzen dainjekzio-korronte-dentsitatea handituz eta erorketa-efektuak harrapatuta geratzen da. Droop efektua LED urdinean ere agertzen da, baina larriagoa da LED berdean, eta ondorioz, ohiko lan-korrontearen eraginkortasun txikiagoa da. Hala ere, droop efektuaren arrazoi asko daude, Auger birkonbinazioa ez ezik, dislokazioa, garraiolariaren gainezkatzea edo ihes elektronikoa ere. Azken hau tentsio handiko barne-eremu elektrikoak hobetzen du.

Hori dela eta, LED berdearen argi-eraginkortasuna hobetzeko bideak: batetik, aztertzea Droop efektua nola murriztu argi-eraginkortasuna hobetzeko dauden material epitaxialen baldintzetan; Bestalde, LED urdina gehi fosforo berdea fotolumineszentzia bihurtzeko erabiltzen da argi berdea igortzeko. Metodo honek argi berdea lor dezake eraginkortasun argitsuarekin, eta horrek teorikoki egungo argi zuriak baino argi-eraginkortasun handiagoa lor dezake. Argi berde espontaneoari dagokio. Bere zabalkunde espektralak eragindako kolore garbitasunaren beherakada desegokia da pantailarako, baina ez da arazorik argiztapen arrunterako. 340 Lm/W baino handiagoa den argi-eraginkortasun berdea lor daiteke. Hala ere, argi zuri konbinatuak ez du 340 Lm/W baino handiagoa izango; Hirugarrenik, jarraitu ikertzen eta zure material epitaxialak aurkitzen. Modu honetan bakarrik egon daiteke itxaropen argia 340 Lm/w baino argi berde gehiago lortu ondoren, hiru kolore primarioko LED gorri, berde eta urdinek konbinatutako argi zuria txip urdinaren argi-eraginkortasunaren muga baino handiagoa izan daitekeela. 340 Lm/W-ko LED zuria.

3. LED ultramoreen txipa+tri koloreko fosforoa

Goiko bi LED zuri motaren berezko akats nagusia argitasunaren eta kromaren banaketa espaziala irregularra dela da. UV argia ikusezina da giza begiarentzat. Hori dela eta, txiptik igortzen den UV argia ontzi-geruzaren hiru koloreko fosforoak xurgatzen du, eta gero fosforoaren fotolumineszentziatik argi zuri bihurtzen da eta espaziora igortzen da. Hau da bere abantailarik handiena, lanpara fluoreszente tradizionalak bezala, ez du espazio kolore irregularra. Hala ere, txip ultramore motako LED zuriaren argi-eraginkortasun teorikoa ezin da izan txip urdin motako argi zuriaren balio teorikoa baino handiagoa, are gutxiago RGB motako argi zuriaren balio teorikoa. Hala ere, UV argiaren kitzikapenerako egokiak diren fosforo trikolore eraginkorrak garatuz soilik lortu ahal izango da fase honetan aipatutako bi LED zuriek baino argi-eraginkortasun antzekoa edo are handiagoa duten LED zuri ultramoreak. LED ultramorea argi urdinetik zenbat eta hurbilago egon, orduan eta aukera handiagoa izango da, eta uhin ertaineko eta uhin motzeko lerro ultramoredun LED zuria ezinezkoa izango da.