सफेद एलईडी प्रकारप्रकाश व्यवस्था के लिए सफेद एलईडी के मुख्य तकनीकी मार्ग हैं: ① नीली एलईडी + फॉस्फोर प्रकार; ②आरजीबी एलईडी प्रकार; ③ पराबैंगनी एलईडी + फॉस्फोर प्रकार।

1. नीली रोशनी – एलईडी चिप + पीले-हरे फॉस्फोर प्रकार, जिसमें बहु-रंगीन फॉस्फोर व्युत्पन्न और अन्य प्रकार शामिल हैं।

पीले-हरे फॉस्फोरस की परत एलईडी चिप से निकलने वाली नीली रोशनी के एक हिस्से को अवशोषित करके फोटोल्यूमिनेसेंस उत्पन्न करती है। एलईडी चिप से निकलने वाली नीली रोशनी का दूसरा हिस्सा फॉस्फोरस परत से होकर गुजरता है और अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर फॉस्फोरस द्वारा उत्सर्जित पीले-हरे प्रकाश के साथ मिल जाता है। लाल, हरे और नीले प्रकाश मिलकर सफेद प्रकाश बनाते हैं। इस विधि में, फॉस्फोरस फोटोल्यूमिनेसेंस रूपांतरण दक्षता का उच्चतम सैद्धांतिक मान, जो बाह्य क्वांटम दक्षताओं में से एक है, 75% से अधिक नहीं होगा; और चिप से अधिकतम प्रकाश निष्कर्षण दर केवल लगभग 70% तक ही पहुंच सकती है। इसलिए, सैद्धांतिक रूप से, नीले रंग के सफेद प्रकाश की अधिकतम एलईडी प्रकाश दक्षता 340 Lm/W से अधिक नहीं होगी। पिछले कुछ वर्षों में, CREE ने 303 Lm/W का स्तर प्राप्त किया है। यदि परीक्षण परिणाम सटीक हैं, तो यह सराहनीय है।

2. लाल, हरा और नीला तीन प्राथमिक रंगों का संयोजनRGB LED प्रकारशामिल करनाRGBW- एलईडी प्रकार, वगैरह।

R-LED (लाल), G-LED (हरा) और B-LED (नीला) - इन तीन प्रकाश उत्सर्जक डायोडों को एक साथ जोड़ा जाता है, और इनसे निकलने वाले लाल, हरे और नीले रंग के तीन प्राथमिक प्रकाश अंतरिक्ष में सीधे मिलकर सफेद प्रकाश बनाते हैं। इस प्रकार उच्च दक्षता वाला सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए, सबसे पहले, विभिन्न रंगों के LED, विशेष रूप से हरे LED, कुशल प्रकाश स्रोत होने चाहिए। यह इस तथ्य से स्पष्ट होता है कि "सम-ऊर्जा सफेद प्रकाश" में हरे प्रकाश का हिस्सा लगभग 69% होता है। वर्तमान में, नीले और लाल LED की प्रकाश दक्षता बहुत अधिक है, जिनकी आंतरिक क्वांटम दक्षता क्रमशः 90% और 95% से अधिक है, लेकिन हरे LED की आंतरिक क्वांटम दक्षता काफी कम है। GaN-आधारित LED की कम हरे प्रकाश दक्षता की इस घटना को "ग्रीन लाइट गैप" कहा जाता है। इसका मुख्य कारण यह है कि हरे LED के लिए अभी तक उपयुक्त एपिटैक्सियल सामग्री नहीं मिल पाई है। मौजूदा फॉस्फोरस आर्सेनिक नाइट्राइड श्रृंखला की सामग्रियों की पीले-हरे स्पेक्ट्रम रेंज में दक्षता बहुत कम है। हालांकि, लाल या नीले एपिटैक्सियल पदार्थों का उपयोग करके हरे एलईडी बनाने से कम करंट घनत्व की स्थितियों में, फॉस्फोर रूपांतरण हानि न होने के कारण, हरे एलईडी की चमकीली दक्षता नीले + फॉस्फोर वाले हरे प्रकाश की तुलना में अधिक होती है। रिपोर्ट के अनुसार, 1 mA करंट की स्थिति में इसकी चमकीली दक्षता 291 Lm/W तक पहुँच जाती है। हालांकि, ड्रॉप प्रभाव के कारण हरे प्रकाश की चमकीली दक्षता अधिक करंट पर काफी कम हो जाती है। करंट घनत्व बढ़ने पर चमकीली दक्षता तेजी से घटती है। 350 mA करंट पर चमकीली दक्षता 108 Lm/W होती है। 1 A की स्थिति में, चमकीली दक्षता घटकर 66 Lm/W हो जाती है।

समूह III फॉस्फाइड के लिए, हरे रंग के बैंड में प्रकाश उत्सर्जित करना भौतिक प्रणालियों के लिए एक मूलभूत बाधा बन गया है। AlInGaP की संरचना को इस प्रकार बदलने पर कि यह लाल, नारंगी या पीले रंग के बजाय हरा रंग उत्सर्जित करे, भौतिक प्रणाली के अपेक्षाकृत कम ऊर्जा अंतराल के कारण अपर्याप्त वाहक परिरोधन होता है, जो कुशल विकिरण पुनर्संयोजन को रोकता है।

इसके विपरीत, III-नाइट्राइड के लिए उच्च दक्षता प्राप्त करना अधिक कठिन है, लेकिन ये कठिनाइयाँ असंभव नहीं हैं। इस प्रणाली का उपयोग करके, प्रकाश को हरे रंग के बैंड तक विस्तारित करने पर, दक्षता में कमी लाने वाले दो कारक हैं: बाह्य क्वांटम दक्षता और विद्युत दक्षता में कमी। बाह्य क्वांटम दक्षता में कमी इस तथ्य से आती है कि यद्यपि हरे बैंड गैप कम होता है, फिर भी हरे LED GaN के उच्च फॉरवर्ड वोल्टेज का उपयोग करते हैं, जिससे बिजली रूपांतरण दर कम हो जाती है। दूसरा नुकसान यह है कि इंजेक्शन करंट घनत्व बढ़ने पर हरे LED की दक्षता कम हो जाती है और यह ड्रॉप प्रभाव से प्रभावित हो जाता है। ड्रॉप प्रभाव नीले LED में भी होता है, लेकिन हरे LED में इसका प्रभाव अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक परिचालन धारा दक्षता कम हो जाती है। हालांकि, ड्रॉप प्रभाव के कारणों के बारे में कई अटकलें हैं, जिनमें केवल ऑगर पुनर्संयोजन ही नहीं, बल्कि विस्थापन, वाहक अतिप्रवाह या इलेक्ट्रॉन रिसाव भी शामिल हैं। बाद वाला उच्च-वोल्टेज आंतरिक विद्युत क्षेत्र द्वारा बढ़ जाता है।

इसलिए, हरे एलईडी की प्रकाश दक्षता में सुधार करने के तरीके ये हैं: एक ओर, मौजूदा एपिटैक्सियल सामग्रियों की स्थितियों में ड्रॉप प्रभाव को कम करने के तरीकों का अध्ययन करना ताकि प्रकाश दक्षता में सुधार हो सके; दूसरी ओर, नीले एलईडी और हरे फॉस्फोरस के फोटोल्यूमिनेसेंस रूपांतरण का उपयोग करके हरा प्रकाश उत्सर्जित करना। इस विधि से उच्च-दक्षता वाला हरा प्रकाश प्राप्त किया जा सकता है, जो सैद्धांतिक रूप से वर्तमान सफेद प्रकाश की तुलना में अधिक प्रकाश दक्षता प्राप्त कर सकता है। यह स्वतः उत्पन्न न होने वाला हरा प्रकाश है, और इसके स्पेक्ट्रल विस्तार के कारण रंग शुद्धता में कमी डिस्प्ले के लिए अनुकूल नहीं है, लेकिन यह आम लोगों के लिए प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है। इस विधि से प्राप्त हरे प्रकाश की दक्षता 340 Lm/W से अधिक हो सकती है, लेकिन सफेद प्रकाश के साथ संयोजन के बाद भी यह 340 Lm/W से अधिक नहीं होगी। तीसरा, अपने स्वयं के एपिटैक्सियल सामग्रियों पर शोध जारी रखना और उन्हें खोजना। केवल इसी तरह से आशा की किरण दिखाई देती है। 340 Lm/w से अधिक हरी रोशनी प्राप्त करके, लाल, हरे और नीले रंग के तीन प्राथमिक रंग एलईडी द्वारा संयुक्त सफेद रोशनी, नीले चिप प्रकार के सफेद रोशनी एलईडी की 340 Lm/w की चमकदार दक्षता सीमा से अधिक हो सकती है।

3. पराबैंगनी एलईडीचिप + तीन प्राथमिक रंग के फॉस्फोरस प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।

ऊपर बताए गए दो प्रकार के सफेद एलईडी की मुख्य अंतर्निहित कमी चमक और रंग का असमान स्थानिक वितरण है। पराबैंगनी प्रकाश मानव आँख द्वारा नहीं देखा जा सकता। इसलिए, चिप से निकलने के बाद, पराबैंगनी प्रकाश पैकेजिंग परत में मौजूद तीन प्राथमिक रंग फॉस्फोरस द्वारा अवशोषित हो जाता है, और फॉस्फोरस के फोटोल्यूमिनेसेंस द्वारा सफेद प्रकाश में परिवर्तित होकर अंतरिक्ष में उत्सर्जित हो जाता है। यही इसका सबसे बड़ा लाभ है; पारंपरिक फ्लोरोसेंट लैंप की तरह, इसमें स्थानिक रंग असमानता नहीं होती। हालांकि, पराबैंगनी चिप वाले सफेद प्रकाश एलईडी की सैद्धांतिक प्रकाश दक्षता नीले चिप वाले सफेद प्रकाश की सैद्धांतिक दक्षता से अधिक नहीं हो सकती, आरजीबी सफेद प्रकाश की सैद्धांतिक दक्षता की तो बात ही छोड़ दें। लेकिन, पराबैंगनी उत्तेजना के लिए उपयुक्त उच्च-दक्षता वाले तीन प्राथमिक रंग फॉस्फोरस के विकास से ही हम ऐसे पराबैंगनी सफेद एलईडी प्राप्त कर सकते हैं जो इस समय उपरोक्त दो सफेद एलईडी के लगभग बराबर या उनसे भी अधिक कुशल हों। पराबैंगनी एलईडी जितनी नीली एलईडी के करीब होंगी, उनकी संभावना उतनी ही अधिक होगी। यह अंतर जितना अधिक होगा, मध्यम-तरंग और लघु-तरंग प्रकार के यूवी सफेद एलईडी बनाना उतना ही असंभव होगा।