Diodo emisor de luz branca

Definición de LED Branco

Un LED branco define como unha tecnoloxía de iluminación que utiliza varios métodos para producir luz branca a partir de LEDs, agora amplamente utilizada en múltiples aplicacións de iluminación.

Os Diodos Emissores de Luz Branca, ou LEDs Brancos, revolucionaron a iluminación. Inicialmente, os LEDs estaban limitados a indicadores, pantallas e iluminación de emergencia. Agora, os LEDs brancos úsanse en case todas as aplicacións de iluminación, desde a iluminación interior ata a iluminación de rúas e inundações, facendo que sexan omnipresentes.

Os LEDs non poden emitir luz branca naturalmente, pero determinadas tecnoloxías permítenlles facelo. Os principais métodos para producir luz branca en LEDs son a Conversión de Longitude de Onda, a Mezcla de Cores e a Tecnoloxía Homo-epitaxial ZnSe.

Conversión de Longitude de Onda

A conversión de longitude de onda converte a radiación dun LED en luz branca. Os métodos inclúen o uso dun LED azul con fósforo amarelo, múltiples fósforos, LED ultravioleta con fósforos RGB, ou LED azul con puntos cuánticos.

LED Azul e Fósforo Amarelo

Neste método de conversión de longitude de onda, usa-se un LED que emite radiación de cor azul para excitar un fósforo de cor amarela (Garnet de Aluminio de Ítrio). Isto resulta na emisión de luz amarela e azul, e esta mezcla de luz azul e amarela dá a apariencia de luz branca. Este método é o menos caro para producir luz branca.

LED Azul e Varios Fósforos

Este método de conversión de longitude de onda implica o uso de múltiples fósforos con un LED azul. Cada uno dos fósforos usados emite unha cor diferente de luz cando a radiación emitida polo LED azul incide sobre eles. Estas diferentes cores de luz combinan coa luz azul orixinal para producir luz branca. Usar múltiples fósforos en lugar de fósforo amarelo produce luz branca que ten un espectro de longitud de onda máis amplo e unha mellor calidade de cor en termos de IRC e CCT. No entanto, este proceso é máis caro comparado co proceso que só implica fósforo amarelo (YAG).

LED Ultravioleta con Fósforos RGB

O terceiro método de conversión de longitude de onda trata do uso dun LED que emite radiación ultravioleta en conxunto con fósforos vermelho, verde e azul (RGB). O LED emite radiación ultravioleta, non visible ao ollo humano, que incide nos fósforos vermelho, verde e azul e os excita. Cando estes fósforos RGB se excitam, emiten radiacións que se mesturan para proporcionar luz branca. Esta luz branca ten un espectro de longitude de onda aínda máis amplo que as tecnoloxías anteriormente discutidas.

LED Azul e Puntos Cuánticos

Neste método, usa-se un LED azul para activar puntos cuánticos. Os puntos cuánticos son cristais semiconductores extremadamente pequenos entre 2 e 10 nm. Corresponde a 10–50 átomos de diámetro. Cando se usan puntos cuánticos con un LED azul, forman unha capa fina de partículas nano-crystalinas que contén 33 ou 34 pares de cadmio ou selenio que están recubertos sobre o LED. A luz azul emitida polo LED excita os puntos cuánticos. Esta excitación resulta na xeración de luz branca que ten un espectro de longitude de onda case semellante á luz branca producida por un LED ultravioleta xunto con fósforos RGB.

Mezcla de Cores

Varios LEDs (xeralmente que emiten as cores primarias vermello, azul e verde) están instalados dentro dunha lámpara e a intensidade de cada LED está axustada proporcionalmente para obter luz branca. Esta é a idea básica da técnica de mezcla de cores. A técnica de mezcla de cores require como mínimo dous LEDs en conxunto, que emitan luz azul e amarela, cuxas intensidades deben variarse para xerar luz branca. A mezcla de cores tamén se fai usando catro LEDs onde se usan RED, BLUE, GREEN e YELLOW lado a lado. Como non se usan fósforos na mezcla de cores, non hai perda de enerxía durante o proceso de conversión, polo que a técnica de mezcla de cores é máis eficiente que as técnicas de conversión de longitude de onda.

ZnSe Homo-epitaxial

Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Xapón, aliñouse con Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Taiwán, nunha empresa xunta chamada Supra Opto, Inc. para desenvolver e comercializar unha nova tecnoloxía para a produción de luz branca a partir de LEDs. Esta nova tecnoloxía chámase Tecnoloxía Homo-epitaxial ZnSe de produción de luz branca.

Nesta tecnoloxía, a luz branca xérase cultivando unha capa epitaxial de LED azul sobre un sustrato de seleniuro de zinco (ZnSe). Isto resulta na emisión simultánea de luz azul da rexión activa e luz amarela do sustrato. A capa epitaxial do LED emitía unha luz azul verdosa a 483 nm, mentres que o sustrato ZnSe emitía simultaneamente unha luz laranxa a 595 nm. A combinación desta luz azul verdosa de lonxitude de onda 483 nm e luz laranxa de lonxitude de onda 595 nm produce luz branca e obtemos un LED branco cunha temperatura de cor correlacionada (CCT) no rango de 3000 K ou superior. A vida media deste LED branco é de aproximadamente 8000 horas.

Actualmente, este LED úsase en aplicacións como iluminación, indicadores e retroiluminación para pantallas de cristal líquido. No entanto, co aumento da súa vida media, este LED branco será axeitado para aplicacións de iluminación adicionais.