سفید روشن کرنے والی دودیوډ

سفید LED کی تعریف

سفید LED کو مختلف طریقوں سے LED سے سفید روشنی تیار کرنے کی روشنی کی ٹیکنالوجی کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، اب یہ متعدد روشنی کے اطلاقیوں میں وسیع طور پر استعمال ہوتا ہے۔

سفید روشنی نکالنے والے دودیوڈ یا سفید LED نے روشنی کو انقلابی بنایا ہے۔ شروع میں، LED صرف انڈیکیٹرز، ڈسپلےز، اور امدادی روشنی کے لئے محدود تھے۔ آج، سفید LED کا استعمال تقريباً تمام روشنی کے اطلاقیوں میں ہوتا ہے، اندر کی روشنی سے لے کر سڑک کی روشنی تک فلڈ روشنی تک، جس سے وہ عام ہو گئے ہیں۔

LED خود بخود سفید روشنی نکالنے کی صلاحیت نہیں رکھتے، لیکن خاص ٹیکنالوجیوں کی وجہ سے یہ کر سکتے ہیں۔ LED میں سفید روشنی تیار کرنے کے اصل طریقے ویولینگ تبدیلی، رنگ کی مخلوطی، اور ہومو-ایپیٹیکسیل ZnSe ٹیکنالوجی ہیں۔

ویولینگ تبدیلی

ویولینگ تبدیلی کے ذریعے LED کی ریڈیائیشن کو سفید روشنی میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ طریقے میں نیلا LED اور پیلی فوسفور، متعدد فوسفور، الٹرا وائلٹ LED اور RGB فوسفور، یا نیلا LED اور کوانٹم ڈاٹس شامل ہو سکتے ہیں۔

نیلا LED اور پیلی فوسفور

اس طریقے میں نیلے رنگ کی ریڈیائیشن نکالنے والے LED کو استعمال کرتے ہوئے پیلے رنگ کی فوسفور (ایٹریم الومینیم گارنیٹ) کو برقرار رکھا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں پیلی اور نیلی روشنی کی خروج ہوتی ہے اور یہ نیلی اور پیلی روشنی کا مخلوط سفید روشنی کی شکل میں ظاہر ہوتا ہے۔ یہ طریقہ سفید روشنی تیار کرنے کا کم قیمتی طریقہ ہے۔

نیلا LED اور کئی فوسفور

اس طریقے میں نیلے LED کے ساتھ متعدد فوسفور کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ہر فوسفور کو نیلے LED کی ریڈیائیشن کے تحت کسی مختلف رنگ کی روشنی کی خروج کرتا ہے۔ یہ مختلف رنگ کی روشنی نیلی روشنی کے ساتھ مل کر سفید روشنی تیار کرتی ہے۔ متعدد فوسفور کا استعمال پیلے (YAG) فوسفور کے مقابلے میں سفید روشنی کو وسیع ویولینگ سپیکٹرم اور بہتر رنگ کی کوالٹی کے لحاظ سے CRI اور CCT کی حیثیت سے فراہم کرتا ہے۔ لیکن، یہ عمل صرف پیلے (YAG) فوسفور کے استعمال کے مقابلے میں زیادہ قیمتی ہے۔

الٹرا وائلٹ LED اور RGB فوسفور

تیسرے ویولینگ تبدیلی کے طریقے میں الٹرا وائلٹ ریڈیائیشن نکالنے والے LED کو ساتھ ساتھ لال، سبز، اور نیلا (RGB) فوسفور کا استعمال کیا جاتا ہے۔ LED الٹرا وائلٹ ریڈیائیشن کو خارج کرتا ہے، جو انسانی آنکھ کے لئے دیکھنے کے قابل نہیں ہوتا، جو لال، سبز، اور نیلے فوسفور پر پڑتا ہے اور ان کو برقرار رکھتا ہے۔ جب یہ RGB فوسفور برقرار ہوتے ہیں تو وہ ریڈیائیشن خارج کرتے ہیں جو مل کر سفید روشنی کی فراہمی کرتے ہیں۔ یہ سفید روشنی پہلے بحث شدہ ٹیکنالوجیوں کے مقابلے میں وسیع ویولینگ سپیکٹرم کی حامل ہوتی ہے۔

نیلا LED اور کوانٹم ڈاٹس

اس طریقے میں نیلا LED کو کوانٹم ڈاٹس کو برقرار رکھنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ کوانٹم ڈاٹس 2 سے 10 nm کے درمیان بہت چھوٹے سیمی کنڈکٹر کرسٹل ہوتے ہیں۔ وہ 10–50 ایٹمز کے قطر کے مطابق ہوتے ہیں۔ جب کوانٹم ڈاٹس کو نیلا LED کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے تو وہ نینو کرسٹل کے ذرات کی پتلی لیئر بناتے ہیں جس میں کیڈمیم یا سیلنیم کے 33 یا 34 جوڑے شامل ہوتے ہیں جو LED کے اوپر لگے ہوتے ہیں۔ نیلا روشنی جو LED سے خارج ہوتی ہے کوانٹم ڈاٹس کو برقرار رکھتی ہے۔ اس برقرار رکھنے کے نتیجے میں ایک سفید روشنی کی تولید ہوتی ہے جس کا ویولینگ سپیکٹرم الٹرا وائلٹ LED کے ساتھ RGB فوسفور کی تولید کردہ سفید روشنی کے قریب ہوتا ہے۔

رنگ کی مخلوطی

متعدد LED (عموماً ابتدائی رنگوں کی خروج کرتے ہوئے لال، نیلا اور سبز) کو لمب کے اندر لگایا جاتا ہے اور ہر LED کی شدت کو تناسب کے مطابق ٹیون کیا جاتا ہے تاکہ سفید روشنی کو حاصل کیا جا سکے۔ یہ رنگ کی مخلوطی کے بنیادی خیال ہے۔ رنگ کی مخلوطی کے لئے کم از کم دو LED کی ضرورت ہوتی ہے جو نیلا اور پیلا روشنی کی خروج کرتے ہوئے، جن کی شدت کو بدل کر سفید روشنی کی تولید کی جاتی ہے۔ رنگ کی مخلوطی کو چار LED کا استعمال کرتے ہوئے بھی کیا جاتا ہے جہاں RED، BLUE، GREEN، اور YELLOW کو باہمی طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ جبکہ فوسفور کو رنگ کی مخلوطی میں استعمال نہیں کیا جاتا ہے، اس لئے تبدیلی کے عمل میں توانائی کا کوئی نقصان نہیں ہوتا اور اس لئے رنگ کی مخلوطی کا طریقہ ویولینگ تبدیلی کے طریقوں کے مقابلے میں زیادہ موثر ہوتا ہے۔

ہومو-ایپیٹیکسیل ZnSe

سومنیٹو الیکٹرک انڈسٹریز، لیمیٹڈ، اوساکا، جاپان، نے پروکم انفارمیٹکس، لیمیٹڈ، ٹائیپے، ٹائیوان کے ساتھ ایک مشترکہ منصوبے کے تحت سپرا آپٹو، انک۔ کے نام سے ایک نیا ٹیکنالوجی تیار کرنے اور کامیاب بنانے کے لئے کام کیا۔ یہ نیا ٹیکنالوجی ہومو-ایپیٹیکسیل ZnSe ٹیکنالوجی کے طور پر جانا جاتا ہے۔

اس ٹیکنالوجی میں، سفید روشنی کو زنک سیلینائیڈ (ZnSe) کے سب سٹریٹ پر ایک ایپیٹیکسیل نیلا LED لیئر کو اگانے کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں نیلا روشنی ایکٹیو ریجن سے اور پیلا روشنی سب سٹریٹ سے ایک ساتھ خارج ہوتی ہے۔ LED کا ایپیٹیکسیل لیئر 483 nm پر گرینش بلو روشنی خارج کرتا ہے، جبکہ ZnSe سب سٹریٹ 595 nm پر ایک انجیری روشنی خارج کرتا ہے۔ یہ 483 nm کی گرینش بلو روشنی اور 595 nm کی انجیری روشنی کا مخلوط سفید روشنی کی تولید کرتا ہے اور ہم کوریلیٹڈ کالر ٹیمپریچر (CCT) کے ساتھ ایک سفید LED کو حاصل کرتے ہیں جو 3000 K سے اوپر کی حد میں ہوتا ہے۔ اس سفید LED کی اوسط عمر 8000 گھنٹے کے قریب ہوتی ہے۔

آج کل، یہ LED روشنی، انڈیکیٹرز، اور مائع کرسٹل ڈسپلے کے بیک لائٹس کے اطلاقیوں میں استعمال ہوتا ہے۔ لیکن، اس کی اوسط عمر کے اضافے کے ساتھ یہ سفید LED اضافی روشنی کے اطلاقیوں کے لئے مناسب ہو جائے گا۔