Emisión de luz blanca Diodos o LEDs blancos son la próxima gran cosa en iluminación. Los primeros LEDs estaban restringidos a aplicaciones como indicadores, pantallas o iluminación de emergencia. Pero con la llegada de los LEDs emisores de luz blanca, ahora se usan en casi todas las aplicaciones de iluminación, incluyendo la iluminación interior, alumbrado público a iluminación de la inundación. En otras palabras, los LEDs blancos se han vuelto omnipresentes.
Un LED no puede emitir luz blanca de forma natural. Sin embargo, el uso de ciertas tecnologías hace que un LED emita luz blanca. Hay tres tecnologías predominantes para producir luz blanca en LED y son la conversión de longitudes de onda, la mezcla de colores y una tecnología conocida como ZnSe homoepitaxial.
Conversión de la longitud de onda
La conversión de la longitud de onda es un proceso que implica la conversión total o parcial de la radiación de un LED a luz blanca. Hay varios métodos disponibles para producir luz blanca de los LEDs a través del proceso de conversión de longitudes de onda. Algunos de estos métodos incluyen el uso de LEDs azules y fósforo amarillo; LEDs azules y varios fósforos; LEDs ultravioletas y fósforos azules, verdes y rojos; y un LED con puntos cuánticos.
LED azul y fósforo amarillo
En este método de conversión de longitudes de onda, se utiliza un LED que emite una radiación de color azul para excitar un fósforo de color amarillo (granate de aluminio y itrio). Esto da como resultado la emisión de luz amarilla y azul y esta mezcla resultante de luz azul y amarilla da la apariencia de luz blanca. Este método es el menos costoso para producir luz blanca.
LED azul y varios fósforos
Este método de conversión de longitudes de onda implica el uso de múltiples fósforos con un LED azul. Cada uno de los fósforos utilizados emite un color de luz diferente cuando la radiación emitida por el LED azul cae sobre ellos. Estos diferentes colores de luz se combinan con la luz azul original para producir luz blanca. El uso de múltiples fósforos en lugar del fósforo amarillo produce luz blanca que tiene un espectro de longitud de onda más amplio y una mejor calidad de color en términos de CRI y CCT. Sin embargo, este proceso es más caro comparado con el proceso que involucra sólo fósforo amarillo (YAG).
LED ultravioleta con fósforos RGB
Un tercer método de conversión de longitudes de onda se ocupa del uso de una radiación ultravioleta que emite LED junto con fósforos rojo, verde y azul (RGB). El LED emite radiación ultravioleta, no visible para el ojo humano, que cae sobre los fósforos rojo, verde y azul y los excita. Cuando estos fósforos RGB se excitan, emiten radiaciones que se mezclan para proporcionar una luz blanca. Esta luz blanca tiene un espectro de longitud de onda aún más amplio que las tecnologías anteriores.
LED azul y puntos cuánticos
En este método se utiliza un LED azul para activar los puntos cuánticos. Los puntos cuánticos son cristales semiconductores extremadamente pequeños entre 2 y 10 nm. Corresponden a 1050 átomos de diámetro. Cuando los puntos cuánticos se utilizan con un LED azul, forman una fina capa de partículas de nanocristales que contienen 33 o 34 pares de cadmio o selenio que están recubiertos por encima del LED. La luz azul emitida por el LED excita los puntos cuánticos. Esta excitación da como resultado la generación de una luz blanca que tiene un espectro de longitud de onda casi similar a la luz blanca producida por el LED ultravioleta junto con los fósforos RGB.
Mezcla de colores
Múltiples LEDs (que generalmente emiten los colores primarios rojo, azul y verde) se colocan dentro de una lámpara y la intensidad de cada LED se ajusta proporcionalmente para obtener luz blanca. Esta es la idea básica de la técnica de mezcla de colores. La técnica de mezcla de colores requiere como mínimo dos LEDs en conjunto, que emitan luz azul y amarilla, cuyas intensidades deben ser variadas para generar luz blanca. La mezcla de colores también se realiza utilizando cuatro LEDs donde RED, AZUL, VERDEy AMARILLO se usan uno al lado del otro. Como los fósforos no se utilizan en la mezcla de colores, no hay pérdida de energía durante el proceso de conversión y, por lo tanto, la técnica de mezcla de colores es más eficiente que las técnicas de conversión de longitudes de onda.
ZnSe homo-epitaxial
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Japón, se asoció con Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Taiwán en una empresa conjunta que se llamó Supra Opto, Inc. para desarrollar y comercializar una nueva tecnología para la producción de luz blanca a partir de LED. Esta nueva tecnología se conoce como la tecnología Homo-epitaxial ZnSe de producción de luz blanca.
En esta tecnología, la luz blanca se genera haciendo crecer una capa de LED azul epitaxial sobre un sustrato de seleniuro de zinc (ZnSe). Esto da como resultado la emisión simultánea de luz azul de la región activa y de luz amarilla del sustrato. La capa epitaxial del LED emitió una luz azul verdosa a 483 nm, mientras que el sustrato de ZnSe emitió simultáneamente una luz naranja a 595 nm. La combinación de esta luz azul verdosa de longitud de onda de 483 nm y la luz de color naranja de longitud de onda de 595 nm produce una luz blanca y obtenemos un LED blanco cuya temperatura de color correlacionada (CCT) está en el rango de 3000 K y superior. La vida media de este LED blanco es de unas 8000 horas.
Actualmente, este LED se utiliza en aplicaciones como iluminación, indicadores y retroiluminación para pantallas de cristal líquido. Sin embargo, con el aumento de su vida media, este LED blanco se convertirá en adecuado para aplicaciones de iluminación adicionales.
