Fehér fényLED

Fehér LED definíció

A fehér LED egy világítási technológia, amely különböző módszerekkel termel fehér fényt LED-ekből, és jelenleg széles körben használják számos világítási alkalmazásban.

A Fehér Világító Diódák, vagy röviden Fehér LED-ek, forradalmasították a világítást. Kezdetben az LED-eket indikátorok, kijelzők és vészhelyzeti világításra használták. Ma a fehér LED-ek majdnem minden világítási alkalmazásban használhatók, belső világítástól kezdve, utcai világításig, átszivárogtatási világításig, ami azt jelenti, hogy már mindenhol találhatóak.

Az LED-ek nem képesek természetesen fehér fényt termelni, de specifikus technológiák lehetővé teszik ezt. A fehér fény termelésének főbb módjai a Hosszúságúvá alakítás, Színkeverés és a Homo-epitaxiális ZnSe technológia.

Hosszúságúvá alakítás

A hosszúságúvá alakítás az LED sugárzását fehér fényre alakítja. Az eljárások között szerepel a kék LED sárga fosforral, több fosforral, ultravilágjári LED RGB fosforral, vagy kék LED kvantumpontokkal.

Kék LED és Sárga Foszfor

Ebben a hosszúságúvá alakítási módszerben olyan LED-t használnak, amely kék színű sugárzást emittál, és ez aktivál egy sárga színű foszfort (Ytrium Alumínium Garnett). Ez eredményez sárga és kék fény emittálását, és ez a kék és sárga fény keveredése adja a fehér fény megjelenését. Ez a legolcsóbb mód a fehér fény termelésére.

Kék LED és Több Foszfor

Ebben a hosszúságúvá alakítási módszerben több foszforral használnak kék LED-t. Minden foszfor, amit használnak, más színű fényt emittál, amikor a kék LED-emittált sugárzás rájuk esik. Ezek a különböző színű fények keverednek az eredeti kék fényvel, és fehér fényt hoznak létre. A több foszorral történő termelés szélesebb hullámhossz spektrummal és jobb színszín minőséggel rendelkező fehér fényt hoz létre CRI és CCT szempontjából. Azonban ez a folyamat drágább, mint a csak sárga (YAG) foszforral történő folyamat.

Ultravilágjári LED és RGB Foszorok

A harmadik hosszúságúvá alakítási módszer ultravilágjári sugárzást emittáló LED-et használ piros, zöld és kék (RGB) foszorokkal. Az LED ultravilágjári sugárzást emittál, amit a emberi szem nem lát, és ez a piros, zöld és kék foszorokra esik, és ezeket aktiválja. Amikor ezek a RGB foszorok aktiválódnak, a keletkező sugárzások keverednek, és fehér fényt hoznak létre. Ez a fehér fény még szélesebb hullámhossz spektrummal rendelkezik, mint a korábban említett technológiák.

Kék LED és Kvantumpontok

Ebben a módszerben kék LED-t használnak kvantumpontok aktiválására. A kvantumpontok nagyon kis szemi-fém kriształok, 2 és 10 nm között. Egyenlőek 10–50 atom átmérőjével. Ha kvantumpontokat használnak kék LED-del, akkor ezek egy vékony réteg nano-krisztálokból áll, amely 33 vagy 34 pár cadmium vagy széléniumot tartalmaz, amelyeket a LED tetejére festenek. A kék LED által emittált fény aktiválja a kvantumpontokat. Ez az aktiválás fehér fény keletkezését eredményezi, amelynek hullámhossz spektruma majdnem megegyezik az ultravilágjári LED és RGB foszorok által termelt fehér fény spektrumával.

Színkeverés

Több LED (általában a három alapszínt, piros, kék és zöld emittáló) van beépítve egy lámpába, és minden LED intenzitása arányosan növelhető, hogy fehér fényt kapjunk. Ez a színkeverési technika alapja. A színkeverés legalább két LED-t igényel, amelyek kék és sárga fényt emittálnak, amelyek intenzitását változtatni kell, hogy fehér fényt kapjunk. A színkeverést négy LED-vel is elvégezhetik, ahol a PIROS, KÉK, ZÖLD és SÁRGÁT egymás mellett használnak. Mivel a foszorokat a színkeverés során nem használják, nincs energia elvesztés a konverziós folyamat során, így a színkeverési technika hatékonyabb, mint a hosszúságúvá alakítási technikák.

Homo-epitaxiális ZnSe

A Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Japán, és a Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Tajvan, együttműködésben, a Supra Opto, Inc. nevű vállalkozásban fejlesztettek ki és kereskedelmi célokra használták egy új technológiát a fehér fény LED-ből való termeléséhez. Ez az új technológia a homo-epitaxiális ZnSe technológia.

Ebben a technológiában a fehér fényt kék LED réteg növesztésével előállítják cink-szélen (ZnSe) alapanyagon. Ez eredményez a kék fény emittálását a aktív régióból, és a sárga fény emittálását az alapanyagból. Az LED epitaxiális rétege zöldes kék fényt emittált 483 nm-en, míg a ZnSe alapanyag ugyanakkor narancssárga fényt emittált 595 nm-en. A 483 nm-es zöldes kék fény és a 595 nm-es narancssárga fény keveredése fehér fényt hoz létre, és ezzel fehér LED-t kaptunk, amelynek korrelált színhőmérséklete (CCT) 3000 K-nál magasabb. Ez a fehér LED élettartama körülbelül 8000 óra.

Jelenleg ezt az LED-et olyan alkalmazásokban használják, mint például a világítás, az indikátorok, és a kristályképernyők háttérvilágítása. Azonban a hosszabb élettartam miatt ez a fehér LED további világítási alkalmazásokhoz is alkalmas lesz.