Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Los diodos emisores de luz blanca o los LED blancos son la próxima gran novedad en iluminación. Los LED anteriores estaban restringidos a aplicaciones como indicadores, pantallas o iluminación de emergencia. Pero con la llegada de los LED emisores de luz blanca, ahora se utilizan en casi todas las aplicaciones de iluminación que van desde la iluminación de interiores, la iluminación de las calles hasta la iluminación de inundaciones . En otras palabras, los LED 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 longitud de onda, la mezcla de colores y una tecnología conocida como ZnSe homoepitaxial.
Indice de contenidos
Conversión de longitud de onda
La conversión de longitud de onda es un proceso que implica convertir total o parcialmente la radiación de un LED en luz blanca. Hay varios métodos disponibles para producir luz blanca a partir de LED a través del proceso de conversión de longitud de onda. Algunos de estos métodos incluyen el uso de LED azul y fósforo amarillo; LED azul y varios fósforos; LED ultravioleta y fósforos azul, verde y rojo; y un LED con puntos cuánticos.
LED azul y fósforo amarillo
En este método de conversión de longitud de onda, se utiliza un LED que emite radiación de color azul para excitar un fósforo de color amarillo (granate de itrio y aluminio). 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 método menos costoso para producir luz blanca.
LED azul y varios fósforos
Este método de conversión de longitud 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 incide sobre ellos. Estos diferentes colores de luz se combinan con la luz azul original para producir luz blanca. El uso de fósforos múltiples en lugar de 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 en comparación con el proceso que implica únicamente fósforo amarillo (YAG).
LED ultravioleta con fósforo RGB
Un tercer método de conversión de longitud de onda se ocupa del uso de un LED que emite radiación ultravioleta junto con fósforos rojos, verdes y azules (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 discutidas anteriormente.
LED azul y puntos cuánticos
En este método, se utiliza un LED azul para activar puntos cuánticos. Los puntos cuánticos son cristales semiconductores extremadamente pequeños entre 2 y 10 nm. Corresponden a entre 10 y 50 átomos de diámetro. Cuando se utilizan puntos cuánticos con un LED azul, forman una capa delgada de partículas de nanocristales que contienen 33 o 34 pares de cadmio o selenio que se recubren en la parte superior 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
Dentro de una lámpara se colocan múltiples LED (que generalmente emiten los colores primarios rojo, azul y verde) y la intensidad de cada LED se sintoniza proporcionalmente para obtener luz blanca. Esta es la idea básica de la técnica de mezcla de colores. La técnica de mezcla de colores requiere un mínimo de dos LED en conjunto, que emitan luz azul y amarilla, cuyas intensidades deben variarse para generar luz blanca. La mezcla de colores también se realiza mediante cuatro LED, en los que ROJO , AZUL , VERDE y AMARILLO se utilizan 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 longitud de onda.
ZnSe homoepitaxial
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Japón, se asoció con Procomp Informatics, Ltd., Taipei, Taiwán en una empresa conjunta que se denominó 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 tecnología Homo-epitaxial ZnSe de producción de luz blanca.
En esta tecnología, la luz blanca se genera al hacer 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 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 8.000 horas.
Actualmente, este LED se utiliza en aplicaciones como iluminación, indicadores y luces de fondo para pantallas de cristal líquido. Sin embargo, con el aumento de su vida media, este LED blanco se volverá adecuado para aplicaciones de iluminación adicionales.
