Бела светодиода

Дефиниција на бела LED

Белата LED е дефинирана како светлинска технологија која користи различни методи за производство на бела светлина од LED-ови, што сега широко се користат во многу светлински примените.

Белите светодиоди (LED) револуцираа светлината. На почетокот, LED-овите беа ограничени до индикатори, приказници и хитна светлина. Сега, белите LED се користат во скоро сите светлински применето, од внатрешно осветлување до улично осветлување до наводнување, што ги прави повседневни.

LED-овите не можат естествено да излупуваат бела светлина, но специфични технологии им овозможуваат тоа. Главните методи за производство на бела светлина во LED-овите се Конверзија на таласна должина, Мешање на бои и Homo-epitaxial ZnSe технологија.

Конверзија на таласна должина

Конверзијата на таласна должина претвора радијацијата на LED-овите во бела светлина. Методите вклучуваат користење на син LED со жолта фосфорна киселина, повеќе фосфорни киселини, ултравиолетов LED со RGB фосфорни киселини или син LED со квантни точки.

Син LED и жолта фосфорна киселина

Во овој метод на конверзија на таласна должина, се користи LED кој излучува сина светлина за да ја стимулира жолтата фосфорна киселина (Итриум Алуминиум Гарнет). Ова резултира во излучување на жолта и сина светлина, а мешавината на сина и жолта светлина дава видот на бела светлина. Овој метод е најевтиниот метод за производство на бела светлина.

Син LED и повеќе фосфорни киселини

Овој метод на конверзија на таласна должина вклучува користење на повеќе фосфорни киселини со син LED. Секоја од користените фосфорни киселини излучува различна боја на светлина кога радијацијата исечената од син LED падне на нив. Овие различни бои на светлина се мешаат со оригиналната сина светлина за да се произведе бела светлина. Користењето на повеќе фосфорни киселини наместо само жолта (YAG) фосфорна киселина произведува бела светлина која има поширок спектрум на таласна должина и подобар качествен параметар во однос на CRI и CCT. Меѓутоа, овој процес е подорожен од процесот со употреба на само жолта (YAG) фосфорна киселина.

Ултравиолетов LED со RGB фосфорни киселини

Третиот метод на конверзија на таласна должина се состои во користење на ултравиолетов LED заедно со црвена, зелена и сина (RGB) фосфорна киселина. LED-от излучува ултравиолетова радијација, која не е видлива за човечкиот око, и падне на црвената, зелената и сината фосфорна киселина и ги стимулира. Кога овие RGB фосфорни киселини се стимулираат, излучуваат радијации кои се мешаат за да дадат бела светлина. Оваа бела светлина има поширок спектрум на таласна должина од ранее објаснетите технологии.

Син LED и квантни точки

Во овој метод се користи син LED за да активира квантни точки. Квантните точки се екстремно малки полупроводни кристали со дијаметар помеѓу 2 и 10 nm, што одговара на 10–50 атоми. Кога квантните точки се користат со син LED, формираат танак слој на нанокристални честици кои содржат 33 или 34 парови на кадмиум или селениум покривени над LED-от. Сината светлина исечена од LED-от стимулира квантните точки. Ова стимулација резултира во генерирање на бела светлина со спектрум на таласна должина почти истоветен со белата светлина производена од ултравиолетов LED заедно со RGB фосфорни киселини.

Мешање на бои

Повеќе LED-ови (обично излучуваат основните бои црвена, сина и зелена) се сместени внатре во лампа и интензитетот на секој LED се регулира пропорционално за да се добие бела светлина. Ова е основната идеја на техниката на мешање на бои. Техниката на мешање на бои бара минимум два LED-а заедно, кои излучуваат сина и жолта светлина, чии интензитети треба да варираат за да се генерира бела светлина. Мешањето на бои се врши и со четири LED-а каде што се користат ЦРВЕНА, СИНА, ЗЕЛЕНА и ЖОЛТА светлина една до друга. Бидејќи фосфорните киселини не се користат во мешањето на бои, нема губиток на енергија токму во процесот на конверзија, па затоа техниката на мешање на бои е подобра од техниките на конверзија на таласна должина.

Homo-epitaxial ZnSe

Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Japan, работела во соработка со Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Taiwan, под совместно предузејство наречено Supra Opto, Inc. за да разви и комерцијализира нова технологија за производство на бела светлина од LED. Оваа нова технологија е позната како Homo-epitaxial ZnSe технологија за производство на бела светлина.

Во оваа технологија, белата светлина се генерира со раѓање на epitaxial син LED слој на цинк селениум (ZnSe) база. Ова резултира во истовремено излучување на сина светлина од активната област и жолта светлина од базата. Epitaxial слојот на LED-от излучува зеленкава сина светлина на 483 nm, додека ZnSe базата истовремено излучува портокалова светлина на 595 nm. Комбинацијата на оваа зеленкава сина светлина со таласна должина 483 nm и портокаловата светлина со таласна должина 595 nm производи бела светлина, и добиваме бел LED чија корелирани температура на бојата (CCT) е во опсегот од 3000 K и повеќе. Просечниот живот на овој бел LED е околу 8000 часа.

Сега, овој LED се користи во примените како осветлување, индикатори и подсветла за течни кристални приказници. Меѓутоа, со зголемувањето на неговиот просечен живот, овој бел LED ќе стане прифатлив за дополнителни светлински применето.