श्वेत प्रकाश उत्सर्जक डायोड

श्वेत LED परिभाषा

श्वेत LED एक प्रकाश तकनीक हो कि विभिन्न विधिहरू प्रयोग गरेर LEDs बाट श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ, यसले अहिले धेरै प्रकाश संबंधी अनुप्रयोगमा प्रयोग गरिन्छ।

श्वेत प्रकाश उत्सर्जक डायोड, वा श्वेत LEDs, ले प्रकाश तकनीकमा क्रांति ल्याएका छन्। शुरुमा, LEDs लाई इंडिकेटर, डिस्प्ले, र आफ्नाई प्रकाशको लागि मात्र प्रयोग गरिन्थ्यो। अहिले, श्वेत LEDs लाई घरभित्री प्रकाश देखि सडक प्रकाशदेखि फ्लड प्रकाशसम्म केही नै प्रकाश अनुप्रयोगमा प्रयोग गरिन्छ, यसले उनीहरूलाई व्यापक बनाएको छ।

LEDs ले स्वाभाविक रूपमा श्वेत प्रकाश उत्सर्जन गर्न सकिँदैन, तर विशिष्ट तकनीकहरू ले यसलाई सक्षम बनाउँछन्। LEDs मा श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्ने प्रमुख विधिहरू तरंगदैर्ध्य परिवर्तन, रंग मिश्रण, र Homo-epitaxial ZnSe तकनीक हुन्।

तरंगदैर्ध्य परिवर्तन

तरंगदैर्ध्य परिवर्तन ले LED को विकिरणलाई श्वेत प्रकाशमा परिवर्तन गर्छ। विधिहरूमा निम्नलिखित शामिल छन्: नीलो LED र पीलो फॉस्फोर, बहुफॉस्फोर, अतिबैजुवा LED र RGB फॉस्फोर, वा नीलो LED र क्वाण्टम डाटा।

नीलो LED र पीलो फॉस्फोर

यस तरंगदैर्ध्य परिवर्तन विधिमा, नीलो रंगको विकिरण गर्ने LED लाई पीलो रंगको फॉस्फोर (यट्रियम अल्युमिनियम गार्नेट) लाई उत्तेजित गर्न वा प्रयोग गरिन्छ। यसले पीलो र नीलो प्रकाश उत्सर्जन गर्छ र यी नीलो र पीलो प्रकाशको मिश्रणले श्वेत प्रकाशको दृश्य दिन्छ। यी विधि श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्नको लागि सबैभन्दा सस्तो विधि हो।

नीलो LED र अनेक फॉस्फोर

यी तरंगदैर्ध्य परिवर्तन विधिमा नीलो LED संग अनेक फॉस्फोरहरू प्रयोग गरिन्छ। प्रत्येक फॉस्फोर ले नीलो LED द्वारा उत्सर्जित विकिरणले उनीहरूलाई उत्तेजित गर्दा विभिन्न रंगको प्रकाश उत्सर्जन गर्छ। यी विभिन्न रंगको प्रकाश असली नीलो प्रकाशसँग मिलेर श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ। यसमा यट्रियम अल्युमिनियम गार्नेट (YAG) फॉस्फोरको बाटो अनेक फॉस्फोर प्रयोग गरेर श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्ने विधिले विस्तारित तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम र बेहतर रंग गुणवत्ता CRI र CCT देखि श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ। तर यी प्रक्रिया YAG फॉस्फोर लाई एक्ला प्रयोग गर्ने प्रक्रियाबाट अधिक महँगो हुन्छ।

अतिबैजुवा LED र RGB फॉस्फोर

तेस्रो तरंगदैर्ध्य परिवर्तन विधि अतिबैजुवा विकिरण गर्ने LED र लाल, हरियो, र नीलो (RGB) फॉस्फोरको संयोजनले लागि उपयोग गरिन्छ। LED ले अतिबैजुवा विकिरण उत्सर्जन गर्छ, यसले मानव चक्षुलाई देखिन्छ न, यसले लाल, हरियो, र नीलो फॉस्फोरमा प्रतिपादित हुन्छ र उनीहरूलाई उत्तेजित गर्छ। यदि यी RGB फॉस्फोरहरू उत्तेजित हुन्छन् भने, उनीहरू विकिरण उत्सर्जन गर्छन् जसले मिलेर श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ। यी श्वेत प्रकाश अघि वर्णन गरिएको तकनीकहरूबाट विस्तारित तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम छ।

नीलो LED र क्वाण्टम डाटा

यी विधिमा नीलो LED लाई क्वाण्टम डाटा सक्रिय गर्न वा प्रयोग गरिन्छ। क्वाण्टम डाटा अत्यंत लामो अर्धचालक क्रिस्टलहरू हुन्छन् जसको लामो अवधि 2 देखि 10 nm को बीचमा हुन्छ। यी 10-50 परमाणुहरूको व्यास छ। जब क्वाण्टम डाटा नीलो LED संग प्रयोग गरिन्छ, तब यी नानो-क्रिस्टल परिकण लाई नीलो LED को ऊपर लगाइन्छ। नीलो LED द्वारा उत्सर्जित नीलो प्रकाश ले क्वाण्टम डाटा उत्तेजित गर्छ। यी उत्तेजनाले श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ जसको तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम अतिबैजुवा LED र RGB फॉस्फोरको साथ उत्पन्न भएको श्वेत प्रकाशको तरंगदैर्ध्य स्पेक्ट्रम जस्तै छ।

रंग मिश्रण

अनेक LEDs (सामान्यतया प्राथमिक रंग लाल, नीलो र हरियो उत्सर्जन गर्ने) लाई एउटा लाम्पमा राखिन्छ र प्रत्येक LED को तीव्रता अनुपातिक रूपमा ट्यून गरिन्छ श्वेत प्रकाश प्राप्त गर्न। यी रंग मिश्रण तकनीकको मूल विचार हो। रंग मिश्रण तकनीकले न्यूनतम दुई LEDs को संयोजन आवश्यक छ, जसले नीलो र पीलो प्रकाश उत्सर्जन गर्छ, जिनको तीव्रता बदलिन्छ श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्न। रंग मिश्रण चार LEDs लाई प्रयोग गरेर पनि गरिन्छ जहाँ RED, BLUE, GREEN, र YELLOW लाई एकान्तर रूपमा प्रयोग गरिन्छ। चूँकि रंग मिश्रणमा फॉस्फोरहरू प्रयोग गरिने छैन, त्यसैले रूपान्तरण प्रक्रियामा ऊर्जा निकाय नहुन्छ र त्यसैले, रंग मिश्रण तकनीक तरंगदैर्ध्य परिवर्तन तकनीकभन्दा अधिक कुशल छ।

Homo-epitaxial ZnSe

सुमितोमो इलेक्ट्रिक इन्डस्ट्रीज, लिमिटेड, ओसाका, जापान, ले प्रोकोम्प इन्फोर्मेटिक्स, लिमिटेड, टाइपे, टाइवान, लाई एक संयुक्त उद्यममा टेम गरेका थिए जसको नाम सुप्रा ऑप्टो, इन्क. थियो श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्ने नयाँ तकनीक विकसित र व्यापारिक गर्न। यी नयाँ तकनीकलाई Homo-epitaxial ZnSe तकनीक भनिन्छ।

यी तकनीकमा, श्वेत प्रकाश जिंक सेलेनाइड (ZnSe) बेसमा एपिटैक्सियल नीलो LED लेयर बढाउँदै उत्पन्न गरिन्छ। यसले एक्टिभ क्षेत्रबाट नीलो प्रकाश र बेसबाट पीलो प्रकाशको एकसाथ उत्सर्जन गर्छ। LED को एपिटैक्सियल लेयरले 483 nm मा हरियो नीलो प्रकाश उत्सर्जन गर्छ, जबकि ZnSe बेसले 595 nm मा नारंगी प्रकाश उत्सर्जन गर्छ। 483 nm को हरियो नीलो प्रकाश र 595 nm को नारंगी प्रकाशको मिश्रणले श्वेत प्रकाश उत्पन्न गर्छ र हामीलाई श्वेत LED प्राप्त हुन्छ जिनको सहसंबद्ध रंग तापमान (CCT) 3000 K देखि ऊपर छ। यी श्वेत LED को औसत जीवनकाल लगभग 8000 घण्टा छ।

प्रस्तुत छल, यी LED प्रकाश, इंडिकेटर, र तरल प्रकाशक डिस्प्लेका लागि बैक-लाइट जस्ता अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। तर यसको औसत जीवनकाल बढ्दा, यी श्वेत LED अतिरिक्त प्रकाश अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त हुनेछ।