Diodo Emisor de Luz Blanca
Definición de LED blanco
Un LED blanco se define como una tecnología de iluminación que utiliza varios métodos para producir luz blanca a partir de LEDs, ahora ampliamente utilizada en múltiples aplicaciones de iluminación.
Los Diodos Emisores de Luz Blancos, o LEDs blancos, han revolucionado la iluminación. Inicialmente, los LEDs se limitaban a indicadores, displays y iluminación de emergencia. Ahora, los LEDs blancos se utilizan en casi todas las aplicaciones de iluminación, desde la iluminación interior hasta la iluminación de calles y de inundación, haciéndolos omnipresentes.
Los LEDs no pueden emitir luz blanca de forma natural, pero tecnologías específicas les permiten hacerlo. Los principales métodos para producir luz blanca en LEDs son la Conversión de Longitud de Onda, la Mezcla de Colores y la Tecnología Homo-epitaxial ZnSe.
Conversión de Longitud de Onda
La conversión de longitud de onda convierte la radiación de un LED en luz blanca. Los métodos incluyen el uso de un LED azul con fosforo amarillo, múltiples fosforos, LED ultravioleta con fosforos RGB o LED azul con puntos cuánticos.
LED Azul y Fosforo Amarillo
En este método de conversión de longitud de onda, se utiliza un LED que emite radiación de color azul para excitar un fosforo de color amarillo (garnet de aluminio e itrio). Esto resulta en la emisión de luz amarilla y azul, y la mezcla resultante de luz azul y amarilla da la apariencia de luz blanca. Este método es el menos costoso para producir luz blanca.
LED Azul y Varios Fosforos
Este método de conversión de longitud de onda implica el uso de múltiples fosforos con un LED azul. Cada uno de los fosforos utilizados emite un color diferente de luz cuando la radiación emitida por el LED azul cae sobre ellos. Estos diferentes colores de luz se combinan con la luz azul original para producir luz blanca. El uso de múltiples fosforos en lugar de fosforo amarillo produce luz blanca que tiene un espectro de longitud de onda más amplio y una mejor calidad de color en términos de IRC y CCT. Sin embargo, este proceso es más caro en comparación con el proceso que involucra solo fosforo amarillo (YAG).
LED Ultravioleta con Fosforos RGB
Un tercer método de conversión de longitud de onda implica el uso de un LED que emite radiación ultravioleta en conjunto con fosforos rojo, verde y azul (RGB). El LED emite radiación ultravioleta, no visible para el ojo humano, que cae sobre los fosforos rojo, verde y azul y los excita. Cuando estos fosforos RGB se excitan, emiten radiaciones que se mezclan para proporcionar luz blanca. Esta luz blanca tiene un espectro de longitud de onda aún más amplio que las tecnologías discutidas anteriormente.
LED Azul y Puntos Cuánticos
En este método se utiliza un LED azul para activar puntos cuánticos. Los puntos cuánticos son cristales semiconductores extremadamente pequeños entre 2 y 10 nm. Corresponden a 10-50 átomos de diámetro. Cuando los puntos cuánticos se usan con un LED azul, forman una capa delgada de partículas nano-cristalinas que contienen 33 o 34 pares de cadmio o selenio que están recubiertos en la parte superior del LED. La luz azul emitida por el LED excita los puntos cuánticos. Esta excitación resulta en la generación de una luz blanca que tiene un espectro de longitud de onda casi similar a la luz blanca producida por un LED ultravioleta junto con fosforos RGB.
Mezcla de Colores
Varios LEDs (generalmente emitiendo los colores primarios rojo, azul y verde) se instalan dentro de una lámpara y la intensidad de cada LED se ajusta proporcionalmente para obtener luz blanca. Esta es la idea básica de la técnica de mezcla de colores. La técnica de mezcla de colores requiere como mínimo dos LEDs en conjunto, emitiendo luz azul y amarilla, cuyas intensidades deben variarse para generar luz blanca. También se realiza la mezcla de colores utilizando cuatro LEDs donde se utilizan ROJO, AZUL, VERDE y AMARILLO lado a lado. Como no se utilizan fosforos en la mezcla de colores, no hay pérdida de energía durante el proceso de conversión y, por lo tanto, la técnica de mezcla de colores es más eficiente que las técnicas de conversión de longitud de onda.
ZnSe Homo-epitaxial
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Japón, se asoció con Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Taiwán, bajo una empresa conjunta llamada Supra Opto, Inc. para desarrollar y comercializar una nueva tecnología para la producción de luz blanca a partir de LEDs. Esta nueva tecnología se conoce como la tecnología homo-epitaxial ZnSe de producción de luz blanca.
En esta tecnología, la luz blanca se genera cultivando una capa epitaxial de LED azul en un sustrato de seleniuro de zinc (ZnSe). Esto resulta en la emisión simultánea de luz azul desde la región activa y luz amarilla desde el sustrato. La capa epitaxial del LED emitió una luz azul verdosa a 483 nm, mientras que el sustrato de ZnSe emitió simultáneamente una luz naranja a 595 nm. La combinación de esta luz azul verdosa de longitud de onda 483 nm y la luz naranja de longitud de onda 595 nm produce una luz blanca y obtenemos un LED blanco cuya temperatura de color correlacionada (CCT) está en el rango de 3000 K y superior. La vida útil promedio de este LED blanco es de alrededor de 8000 horas.
Actualmente, este LED se utiliza en aplicaciones como iluminación, indicadores y retroiluminación para pantallas de cristal líquido. Sin embargo, con el aumento de su vida útil promedio, este LED blanco se volverá adecuado para aplicaciones de iluminación adicionales.
