সাদা আলোক উৎসাহিতকরণ ডাযোড

সাদা LED সংজ্ঞা

একটি সাদা LED হল এমন একটি আলোক প্রযুক্তি যা বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে LED থেকে সাদা আলো উৎপাদন করে, যা বর্তমানে বিভিন্ন আলোক প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।

সাদা আলো উৎপাদনকারী ডায়োড (White Light Emitting Diodes) বা সাদা LED আলোক প্রযুক্তিতে বিপ্লব আনছে। প্রথমদিকে, LED শুধুমাত্র ইন্ডিকেটর, ডিসপ্লে এবং জরুরি আলোক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হত। এখন, সাদা LED প্রায় সব আলোক প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হচ্ছে, যেমন অভ্যন্তরীণ আলোক, রাস্তার আলো, ফ্লাড লাইটিং ইত্যাদি, যা তাদের সার্বজনীন করে তুলেছে।

LED স্বাভাবিকভাবে সাদা আলো উৎপাদন করতে পারে না, কিন্তু নির্দিষ্ট প্রযুক্তি ব্যবহার করে তা করা যায়। LED-এ সাদা আলো উৎপাদনের প্রধান পদ্ধতিগুলি হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর, রঙের মিশ্রণ এবং Homo-epitaxial ZnSe প্রযুক্তি।

তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর

তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর একটি LED-এর রশ্মিকে সাদা আলোতে রূপান্তর করে। এই পদ্ধতিগুলি হল নীল LED এবং হলুদ ফসফর, বিভিন্ন ফসফর, অতিবেগুনি LED এবং RGB ফসফর, বা নীল LED এবং কোয়ান্টাম ডট।

নীল LED এবং হলুদ ফসফর

এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তরের পদ্ধতিতে, নীল রঙের রশ্মি উৎপাদনকারী একটি LED ব্যবহার করা হয় যা হলুদ রঙের ফসফর (ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট) উত্তেজিত করে। এর ফলে হলুদ এবং নীল আলো উৎপন্ন হয় এবং এই নীল এবং হলুদ আলোর মিশ্রণ সাদা আলোর দৃশ্যমান হয়। এই পদ্ধতি সাদা আলো উৎপাদনের সবচেয়ে সস্তা পদ্ধতি।

নীল LED এবং বিভিন্ন ফসফর

এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তরের পদ্ধতিতে, বিভিন্ন ফসফর এবং নীল LED ব্যবহৃত হয়। প্রতিটি ফসফর নীল LED দ্বারা উৎপন্ন রশ্মি পড়লে ভিন্ন রঙের আলো উৎপাদন করে। এই ভিন্ন রঙের আলো মূল নীল আলোর সাথে মিশে সাদা আলো উৎপন্ন করে। বিভিন্ন ফসফর ব্যবহার করা হলে হলুদ (YAG) ফসফর ব্যবহারের চেয়ে সাদা আলোর ব্যাপকতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্পেকট্রাম এবং বেশি রঙের গুণমান (CRI এবং CCT) থাকে। তবে, এই প্রক্রিয়া হলুদ (YAG) ফসফর ব্যবহারের চেয়ে বেশি খরচপ্রদ।

অতিবেগুনি LED এবং RGB ফসফর

তৃতীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তরের পদ্ধতিতে অতিবেগুনি রশ্মি উৎপাদনকারী LED এবং লাল, সবুজ এবং নীল (RGB) ফসফর ব্যবহৃত হয়। LED অতিবেগুনি রশ্মি উৎপাদন করে, যা মানব চোখে দেখা যায় না, যা লাল, সবুজ এবং নীল ফসফরে পড়ে এবং তাদের উত্তেজিত করে। এই RGB ফসফর উত্তেজিত হলে তারা রশ্মি উৎপাদন করে যা মিশে সাদা আলো উৎপন্ন করে। এই সাদা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্পেকট্রাম পূর্বে আলোচিত প্রযুক্তিগুলির চেয়ে ব্যাপক।

নীল LED এবং কোয়ান্টাম ডট

এই পদ্ধতিতে নীল LED ব্যবহার করা হয় কোয়ান্টাম ডট সক্রিয় করতে। কোয়ান্টাম ডট হল অত্যন্ত ছোট সেমিকন্ডাক্টর ক্রিস্টাল, যার আকার 2 থেকে 10 nm পর্যন্ত। এগুলি প্রায় 10-50 পরমাণুর ব্যাস হয়। কোয়ান্টাম ডট নীল LED সাথে ব্যবহার করলে, তারা LED-এর উপর একটি নানো-ক্রিস্টাল পার্টিকেলের পাতলা স্তর গঠন করে, যাতে 33 বা 34 জোড়া ক্যাডমিয়াম বা সেলেনিয়াম থাকে। নীল LED দ্বারা উৎপন্ন আলো কোয়ান্টাম ডট উত্তেজিত করে, যা ফলে একটি সাদা আলো উৎপন্ন হয়, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্পেকট্রাম অতিবেগুনি LED এবং RGB ফসফর দ্বারা উৎপন্ন সাদা আলোর সাথে প্রায় একই রকম।

রঙের মিশ্রণ

একটি ল্যাম্পের মধ্যে বিভিন্ন LED (সাধারণত মূল রঙ লাল, নীল এবং সবুজ) বসানো হয় এবং প্রতিটি LED-এর তীব্রতা পরস্পর সমান করে সাদা আলো উৎপাদন করা হয়। এটি রঙের মিশ্রণ প্রযুক্তির মূল ধারণা। রঙের মিশ্রণ প্রযুক্তিতে কমপক্ষে দুটি LED ব্যবহৃত হয়, যা নীল এবং হলুদ আলো উৎপাদন করে, যার তীব্রতা পরিবর্তন করে সাদা আলো উৎপাদন করা হয়। রঙের মিশ্রণ চারটি LED ব্যবহার করেও করা যায়, যেখানে RED, BLUE, GREEN, এবং YELLOW পাশাপাশি ব্যবহৃত হয়। রঙের মিশ্রণে ফসফর ব্যবহৃত হয় না, তাই রূপান্তর প্রক্রিয়ায় শক্তির কোন লোকান্তি হয় না, এবং তাই রঙের মিশ্রণ প্রযুক্তি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর প্রযুক্তির চেয়ে দক্ষ।

Homo-epitaxial ZnSe

সুমিতোমো ইলেকট্রিক ইন্ডাস্ট্রিজ, লিমিটেড, ওসাকা, জাপান, প্রোকম্প ইনফরমেটিক্স, লিমিটেড, টাইপেই, তাইওয়ান এর সাথে একটি যৌথ উদ্যোগে সুপ্রা ওপ্টো, ইন্ক. নামে একটি কোম্পানি প্রতিষ্ঠিত হয় যা LED থেকে সাদা আলো উৎপাদনের নতুন প্রযুক্তি বিকাশ এবং বাণিজ্যিকীকরণ করে। এই নতুন প্রযুক্তিকে Homo-epitaxial ZnSe প্রযুক্তি বলা হয়।

এই প্রযুক্তিতে, সাদা আলো জিঙ্ক সেলেনিয়াম (ZnSe) সাবস্ট্রেটের উপর একটি এপিটাক্সিয়াল নীল LED লেয়ার গ্রোথ করে উৎপাদিত হয়। এর ফলে সক্রিয় অঞ্চল থেকে নীল আলো এবং সাবস্ট্রেট থেকে হলুদ আলো একই সাথে উৎপন্ন হয়। LED-এর এপিটাক্সিয়াল লেয়ার 483 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সবুজাভ নীল আলো উৎপাদন করে, যেখানে ZnSe সাবস্ট্রেট 595 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে হলুদ আলো উৎপাদন করে। 483 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সবুজাভ নীল আলো এবং 595 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের হলুদ আলোর মিশ্রণ সাদা আলো উৎপাদন করে, এবং আমরা একটি সাদা LED পাই যার সংশ্লিষ্ট রঙের তাপমাত্রা (CCT) 3000 K এবং তার উপরে থাকে। এই সাদা LED-এর গড় জীবনকাল প্রায় 8000 ঘন্টা।

বর্তমানে, এই LED আলোক, ইন্ডিকেটর, এবং লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লের ব্যাক-লাইট প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হচ্ছে। তবে, এর গড় জীবনকাল বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে এই সাদা LED অতিরিক্ত আলোক প্রযুক্তিতেও ব্যবহৃত হবে।