வெள்ளிய ஒளி விடுப்பதற்கான டயோட்

வெள்ளி LED வரையறை

வெள்ளி LED என்பது LED-களிலிருந்து வெள்ளி ஒளி உருவாக்கும் வெவ்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒளி தொழில்நுட்பம் ஆகும். இது தற்போது பல ஒளி பயன்பாடுகளில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வெள்ளி ஒளி வெளியிடும் டயோட்டுகள் (LEDs) அல்லது வெள்ளி LEDs, ஒளி தொழில்நுட்பத்தை மாற்றியமைத்துள்ளன. முதலில், LEDs குறிப்பிடுவதற்கு, பரிசோதனைகளுக்கு மற்றும் போராட்ட ஒளிக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டன. இப்போது, வெள்ளி LEDs உள்ளூர் ஒளியிலிருந்து தெரு ஒளியிற்கு முதலிய அனைத்து ஒளி பயன்பாடுகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் அவை அல்லாத இடங்களை காண கடினமாகிவிட்டது.

LEDs இயல்பாக வெள்ளி ஒளி வெளியிட முடியாது, ஆனால் சிறப்பு தொழில்நுட்பங்கள் அவற்றை வெள்ளி ஒளி வெளியிட உதவுகின்றன. LEDs-ல் வெள்ளி ஒளி உருவாக்குவதற்கான முக்கிய முறைகள் அலைநீள மாற்றம், நிற கலக்கல் மற்றும் Homo-epitaxial ZnSe தொழில்நுட்பம் ஆகும்.

அலைநீள மாற்றம்

அலைநீள மாற்றம் என்பது LED-ன் ஒளியை வெள்ளி ஒளியாக மாற்றுவதாகும். இதன் முறைகள் நீல ஒளி வெளியிடும் LED-ஐ மஞ்சள் போஸ்பர், பல போஸ்பர்கள், UV LED-ஐ RGB போஸ்பர்களுடன் அல்லது நீல ஒளி வெளியிடும் LED-ஐ குவாண்டம் டாட்ஸுடன் பயன்படுத்துவது ஆகும்.

நீல LED மற்றும் மஞ்சள் போஸ்பர்

இந்த அலைநீள மாற்ற முறையில், நீல ஒளி வெளியிடும் LED-ஐ மஞ்சள் நிற போஸ்பர் (Yttrium Aluminum Garnet) ஐ ஏற்படுத்த பயன்படுத்துவது. இதனால் நீல மற்றும் மஞ்சள் ஒளி வெளியிடப்படுகிறது, இந்த நீல மற்றும் மஞ்சள் ஒளிகளின் கலவை வெள்ளி ஒளி வெளிப்படுகிறது. இது வெள்ளி ஒளி உருவாக்குவதற்கான குறைந்த விலையான முறை ஆகும்.

நீல LED மற்றும் பல போஸ்பர்கள்

இந்த அலைநீள மாற்ற முறையில், நீல LED-ஆல் பல போஸ்பர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. போஸ்பர்களில் ஒவ்வொன்றும் நீல LED-ஆல் வெளியிடப்படும் ஒளியின் விளக்கம் வழியாக வெவ்வேறு நிற ஒளி வெளியிடுகிறது. இந்த வெவ்வேறு நிற ஒளிகள் மூல நீல ஒளியுடன் கலக்க வெள்ளி ஒளி உருவாகிறது. பல போஸ்பர்களை மஞ்சள் (YAG) போஸ்பர் போல ஒன்றாக பயன்படுத்துவதால், வெள்ளி ஒளி அகலமான அலைநீள சீர்வெளியையும், CRI மற்றும் CCT போன்ற நிற தரம் உயர்ந்ததையும் உருவாக்குகிறது. இந்த முறை மஞ்சள் (YAG) போஸ்பர் மட்டும் பயன்படுத்தும் முறையை விட அதிக விலையானது.

UV LED மற்றும் RGB போஸ்பர்கள்

மூன்றாவது அலைநீள மாற்ற முறை நீல ஒளி, பச்சை ஒளி, சிவப்பு ஒளி (RGB) போஸ்பர்களுடன் பயன்படுத்தப்படும் UV ஒளி வெளியிடும் LED-ஐ போற்றுகிறது. LED-ஆல் வெளியிடப்படும் UV ஒளி, மனித கண்ணுக்கு காணாத ஒளியாகும், இது RGB போஸ்பர்களில் விழுந்து அவற்றை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த RGB போஸ்பர்கள் ஏற்படுத்தப்படும்போது, அவை வெளியிடும் ஒளிகள் கலக்கப்படுகின்றன, இதனால் வெள்ளி ஒளி உருவாகிறது. இந்த வெள்ளி ஒளி, முந்தைய தொழில்நுட்பங்களை விட அதிக அகலமான அலைநீள சீர்வெளியை உருவாக்குகிறது.

நீல LED மற்றும் குவாண்டம் டாட்ஸ்

இந்த முறையில், நீல LED-ஆல் குவாண்டம் டாட்ஸ்களை ஏற்படுத்துகிறது. குவாண்டம் டாட்ஸ்கள் 2 முதல் 10 nm-க்கு இடையிலான மிகச் சிறிய அரைக்குவிய கிரிஸ்டல்களாகும். அவை 10-50 அணுக்களின் விட்டம் கொண்டவை. நீல LED-ஆல் குவாண்டம் டாட்ஸ்கள் உருவாக்கப்படும் நெருக்கமான நானோ-கிரிஸ்டல் துண்டுகள், LED-ன் மீது கடிகாரம் வைக்கப்படுகின்றன. LED-ஆல் வெளியிடப்படும் நீல ஒளி, குவாண்டம் டாட்ஸ்களை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த ஏற்படுத்தல், UV LED-ஆல் மற்றும் RGB போஸ்பர்களுடன் உருவாக்கப்படும் வெள்ளி ஒளியின் அலைநீள சீர்வெளியை நெருக்கமாக ஒப்பிட்டு வெள்ளி ஒளி உருவாக்குகிறது.

வண்ண கலைக்கலாமை

பல எலிடி (முதன்மையாக சிவப்பு, நீலம் மற்றும் பச்சை வண்ணங்களை வெளிப்படுத்தும்) ஒரு விளக்கினுள் அமைக்கப்பட்டு, ஒவ்வொரு எலிடியின் தீவிரத்தையும் சமமாக ஒழுங்கு மாற்றி வெள்ளி வண்ணத்தைப் பெறுவது இது வண்ண கலைக்கலாமை தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை யோசனை. வண்ண கலைக்கலாமை தொழில்நுட்பத்தில் குறைந்தது இரண்டு எலிடிகள் தேவை, நீலம் மற்றும் மஞ்சள் வண்ணங்களை வெளிப்படுத்தும், அவற்றின் தீவிரத்தை மாற்றி வெள்ளி வண்ணத்தை உருவாக்குவது தேவை. நான்கு எலிடிகளை பயன்படுத்தி வண்ண கலைக்கலாமை செய்யப்படுகிறது, இதில் RED, BLUE, GREEN, மற்றும் YELLOW எலிடிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வண்ண கலைக்கலாமையில் பாஸ்போர்கள் பயன்படுத்தப்படவில்லை, எனவே மாற்ற செயல்முறை போது எரிசக்தி இழப்பு இல்லை, இதனால் வண்ண கலைக்கலாமை தொழில்நுட்பம் தரைத்தர மாற்ற தொழில்நுட்பத்தில் விட குறைவான செயல்திறன்.

ஹோமோ-எபிடாக்ஸியல் ZnSe

ஜப்பான், ஓசாகாவில் உள்ள Sumitomo Electric Industries, Ltd., டைபெயில், டைவானில் உள்ள Procomp Informatics, Ltd. இவர்கள் ஒரு ஒன்றிய உத்தரவை ஏற்படுத்தி Supra Opto, Inc. என்ற பெயரில் ஒரு புதிய தொழில்நுட்பத்தை வளர்த்து வணிகமாக்கியது. இது ஹோமோ-எபிடாக்ஸியல் ZnSe தொழில்நுட்பத்தில் வெள்ளி வண்ண உற்பத்தியை செய்வது.

இந்த தொழில்நுட்பத்தில், வெள்ளி வண்ணத்தை சிறப்பு நீல எலிடியின் ஒரு எபிடாக்ஸியல் பட்டையை சிங்கானை செலைனையும் (ZnSe) அடிப்படையில் வளர்த்து உருவாக்குகிறது. இதனால் செயல்பாட்டு பகுதியிலிருந்து நீல வண்ணம் மற்றும் அடிப்படையிலிருந்து மஞ்சள் வண்ணம் ஒரே நேரத்தில் வெளிவருகிறது. எலிடியின் எபிடாக்ஸியல் பட்டை 483 nm வெளிவிடும் பச்சை நீல வண்ணத்தை வெளிவிடுகிறது, அதே நேரத்தில் ZnSe அடிப்படை 595 nm வெளிவிடும் மஞ்சள் வண்ணத்தை வெளிவிடுகிறது. 483 nm பச்சை நீல வண்ணத்தின் மற்றும் 595 nm மஞ்சள் வண்ணத்தின் இணைப்பால் வெள்ளி வண்ணம் உருவாகிறது மற்றும் நாம் பெறும் வெள்ளி எலிடியின் தொடர்பு வண்ண வெப்பநிலை (CCT) 3000 K மற்றும் மேல் வரை உள்ளது. இந்த வெள்ளி எலிடியின் சராசரி வாய்முறை 8000 மணிநேரங்கள் ஆகும்.

தற்போது, இந்த எலிடி ஒளியியல், குறிப்புகள், மற்றும் திரவ விளக்கு போன்ற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் சராசரி வாய்முறை அதிகரிக்கும்போது, இந்த வெள்ளி எலிடி மேலும் பல ஒளியியல் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றமாக இருக்கும்.