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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
LED. Principios para obtener un brillo blanco. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / LEDs La invención de los LED azules completó el "círculo RGB" e hizo posibles los LED blancos. existe varias formas de crear LED blancos con sus propios méritos y deméritos. Primera forma - mezclar la radiación LED de tres o más colores. En la fig. 4.2 muestra la producción de luz blanca al mezclar en cierta proporción la emisión de LED rojos, verdes y azules. En principio, este método debería ser el más eficiente. Para cada uno de los LED, rojo, verde o azul, puede elegir los valores actuales correspondientes al máximo de su rendimiento cuántico externo de radiación. Pero con estos J (corriente del LED) y V (voltaje de funcionamiento del LED), las intensidades de cada color no coincidirán con los valores requeridos para las coordenadas de color resultantes en el área blanca. Esto se puede lograr cambiando el número de diodos de cada color y haciendo una fuente de muchos diodos. Para aplicaciones prácticas, este método encuentra inconvenientes, ya que es necesario tener varias fuentes de diferentes voltajes, muchas entradas de contacto y dispositivos que mezclen y enfoquen la luz de varios o más LED. Incluso los LED RGB de la más alta calidad se caracterizan por el hecho de que el punto de luz que se obtiene al iluminar la superficie, si bien es blanco en una mayor área sin sombras, sin embargo, en sus bordes aún se destacan franjas de colores en forma de arcos. Esto se debe al hecho de que los cristales que emiten luz azul, roja y verde están naturalmente algo separados entre sí en el LED.
La segunda forma es mezcla de radiación LED azul con radiación de fósforo amarillo-verde. En la fig. 4.3 muestra la producción de luz blanca utilizando un cristal LED azul y una capa de fósforo amarillo depositada sobre él. Este método es el más sencillo y actualmente el más económico. La composición de un cristal con heteroestructuras basadas en InGaN/GaN se selecciona de modo que su espectro de emisión corresponda a los espectros de excitación de los fósforos. El cristal se cubre con una capa de gel con polvo de fósforo de tal manera que parte de la radiación azul excita al fósforo y parte pasa sin absorción. La forma del soporte, el grosor de la capa de gel y la forma de la cúpula de plástico se calculan y seleccionan para que el espectro tenga un color blanco en el ángulo sólido deseado. Actualmente, se están estudiando alrededor de una docena de fósforos diferentes para LED blancos. En la fig. La figura 4.4 muestra la estructura de un diodo emisor de luz blanca de 5 mm. La tercera forma - mezcla de la radiación de tres fósforos (rojo, verde y azul)excitado por un LED ultravioleta. En la fig. La Figura 4.5 muestra la producción de luz blanca utilizando un LED ultravioleta y un fósforo RGB.
Este método utiliza principios y fósforos bien desarrollados a lo largo de los años para lámparas fluorescentes. Requiere solo dos entradas de contacto por emisor. Pero este método está asociado con pérdidas de energía fundamentales durante la conversión de luz de un diodo en fósforos. Además, la eficiencia de la fuente de radiación disminuye, porque. Los diferentes fósforos tienen diferentes espectros de excitación de luminiscencia, que no se corresponden exactamente con el espectro de emisión UV del cristal LED. Para las fuentes blancas, no solo son importantes las coordenadas de color del espectro total de los diferentes componentes del emisor. Estudios a largo plazo de lámparas fluorescentes han demostrado que para las características de color es necesario tener en cuenta el reflejo de la luz de superficies con diferentes espectros de reflexión. Esta contabilidad se puede corroborar cuantitativamente ingresando empíricamente el índice de reproducción cromática como el valor promedio de los índices de reproducción cromática de 8 superficies de color estándar.
Índice de reproducción cromática, Ra - CRI (Índice de reproducción cromática), caracteriza qué tan cerca de "verdaderos" se verán los colores de los objetos cuando se vean con luz LED. Debajo "cierto"significa colores formados usando la fuente de prueba. Ra toma valores de 1 a 100:
Un índice por encima de 80 es bueno, por encima de 90 es excelente. Suma de la radiación LED más de tres colores permite obtener luz blanca con un índice de reproducción cromática cercano al 100%. El índice de reproducción cromática de la suma de la emisión de LED azul con la emisión de fósforo amarillo-verde es más bajo que para otros métodos, pero se puede mejorar usando un fósforo naranja-rojo adicional.
Para el uso masivo de LEDs en iluminación convencional, se necesitan estudios psicofisiológicos de la percepción visual del color de los LEDs. El futuro dirá en qué aplicaciones es recomendable utilizar LEDs blancos de cada tipo. Autor: Koryakin-Chernyak S.L.
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