1. 청색 LED 칩 + 황록색 형광체 유형 (다색 형광체 파생 유형 포함)

 황록색 형광층은 빛의 일부를 흡수합니다.파란색 빛LED 칩에서 나오는 청색광은 형광체 층을 통과하여 공간 곳곳에서 형광체에서 방출되는 황록색 빛과 합쳐져 적색, 녹색, 청색광이 혼합되어 백색광을 형성합니다. 이러한 방식으로 형광체의 광발광 변환 효율(외부 양자 효율 중 하나)의 이론적 최대값은 75%를 넘지 않으며, 칩에서 나오는 최대 광 추출률도 약 70%에 불과합니다. 따라서 이론적으로 청색 백색광 LED의 최대 발광 효율은 340Lm/W를 넘지 않으며, CREE는 최근 몇 년 동안 303Lm/W를 달성했습니다. 만약 이 테스트 결과가 정확하다면, 이는 축하할 만한 성과입니다.

2. 빨강, 초록, 파랑의 조합RGB LED타입에는 RGBW-LED 타입 등이 포함됩니다.

 R-LED(적색) + G-LED(녹색) + B-LED(청색) 세 개의 발광 다이오드가 결합되어 적색, 녹색, 청색의 세 가지 기본 색상이 공간에서 직접 혼합되어 백색광을 생성합니다. 이러한 방식으로 고효율 백색광을 생성하기 위해서는 우선 다양한 색상의 LED, 특히 녹색 LED가 고효율 광원이어야 합니다. 이는 녹색광이 약 69%를 차지하는 "등에너지 백색광"에서 확인할 수 있습니다. 현재 청색 및 적색 LED의 발광 효율은 내부 양자 효율이 각각 90% 및 95%를 초과하는 매우 높은 수준에 도달했지만, 녹색 LED의 내부 양자 효율은 크게 뒤처져 있습니다. GaN 기반 LED의 낮은 녹색광 효율 현상을 "녹색광 갭"이라고 합니다. 주요 원인은 녹색 LED에 적합한 에피택셜 소재가 아직 발견되지 않았기 때문입니다. 기존의 인산비소질화물 계열 소재는 황록색 스펙트럼에서 효율이 낮습니다. 녹색 LED는 적색 또는 청색 에피택셜 소재를 사용하여 제작됩니다. 낮은 전류 밀도 조건에서 형광체 변환 손실이 없기 때문에 녹색 LED는 청색 + 형광체 혼합형 녹색 LED보다 발광 효율이 높습니다. 1mA 전류 조건에서 발광 효율이 291Lm/W에 달하는 것으로 보고되었습니다. 그러나 전류 밀도가 증가함에 따라 드룹 현상으로 인해 녹색 LED의 발광 효율이 크게 감소합니다. 전류 밀도가 증가할수록 발광 효율은 급격히 떨어집니다. 350mA 전류에서 발광 효율은 108Lm/W이며, 1A 전류 조건에서는 66Lm/W까지 감소합니다.

III족 포스핀의 경우, 녹색 대역으로의 발광은 해당 물질 시스템의 근본적인 난관이 되어 왔습니다. AlInGaP의 조성을 변경하여 적색, 주황색 또는 황색 대신 녹색 빛을 방출하게 하려는 시도는, 물질 시스템의 상대적으로 낮은 에너지 밴드갭으로 인해 효과적인 복사 재결합이 불가능해지면서 캐리어 제한이 불충분해지는 결과를 초래합니다.

따라서 녹색 LED의 광효율을 향상시키는 방법은 다음과 같습니다. 첫째, 기존 에피택셜 소재 조건에서 드룹 현상을 줄여 광효율을 개선하는 방법을 연구합니다. 둘째, 청색 LED와 녹색 형광체의 광발광 변환을 이용하여 녹색광을 방출합니다. 이 방법을 통해 높은 광효율의 녹색광을 얻을 수 있으며, 이론적으로 현재의 백색광보다 높은 광효율을 달성할 수 있습니다. 이는 비자발적 녹색광이므로 조명상의 문제는 없습니다. 이 방법으로 얻은 녹색광의 효율은 340 Lm/W를 초과할 수 있지만, 백색광과 결합했을 때의 효율은 여전히 ​​340 Lm/W를 넘지 못할 것입니다. 셋째, 자체적인 에피택셜 소재를 지속적으로 연구하고 개발해야 합니다. 이러한 방식으로 340 Lm/W보다 훨씬 높은 효율의 녹색광을 얻을 수 있다면, 적색, 녹색, 청색 LED의 세 가지 기본 색상을 결합한 백색광의 효율이 청색 칩 백색 LED의 광효율 한계인 340 Lm/W를 넘어설 수 있을 것이라는 희망이 있습니다.

3. 자외선 LED칩과 세 가지 기본 색상 형광체가 빛을 방출합니다. 

위의 두 가지 유형의 백색 LED의 주된 내재적 결함은 밝기와 색도의 공간적 분포가 고르지 않다는 것입니다. 자외선은 인간의 눈으로 인지할 수 없습니다. 따라서 자외선이 칩을 통과하면 캡슐화 층의 삼원색 형광체에 흡수되어 형광체의 광발광에 의해 백색광으로 변환된 후 공간으로 방출됩니다. 이것이 자외선 칩 백색 LED의 가장 큰 장점이며, 기존 형광등처럼 공간적 색 불균일성이 없습니다. 그러나 자외선 칩 백색 LED의 이론적인 발광 효율은 청색 칩 백색 LED의 이론값보다 높을 수 없으며, RGB 백색 LED의 이론값과는 더욱 차이가 납니다. 하지만 자외선 여기(excitation)에 적합한 고효율 삼원색 형광체를 개발해야만 현재 단계에서는 위의 두 가지 백색 LED와 유사하거나 그 이상의 효율을 가진 자외선 백색 LED를 구현할 수 있을 것입니다. 청색 자외선 LED에 가까울수록 가능성이 높아지며, 중파장 및 단파장 자외선 유형의 백색 LED는 불가능해집니다.