Белые светодиоды

В настоящее время в светодиодной промышленности белые светодиоды ( white LEDs ) сделали огромное продвижение в показателях яркости, однородности света, цветовой эффективности и снижения стоимости люмена. Белые светодиодыдостаточно востребованы на рынке и находят применение белые светодиоды на всем рынке человечества ( от мобильников до рекламы, освещения и авто ). Сейчас использование белых светодиодов практически 50 процентов от всего потребления светодиодов большой яркости.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ БЕЛЫХ СВЕТОДИОДОВ.
Световая эффективность (лм/Вт, lm/W) – используется для определения эффективности преобразования энергии в свет. Привычные нам лампы накаливания дают 10-15 лм/Bт. А всего несколько лет назад эта цифра была 30 лм/Bт. В 2006 году эффективность белых светодиодов удвоилась – одна из первых, компания Cree, показала опыты по 70 лм/Вт белых светодиодов. Это было практически на 50 процентов больше, чем первые образца белых светодиодов. В конце 2006 год(1)а компания Nichia представила миру новые белые светодиоды, с отдачей в 150 люменов. Эти образцы дали данные светового потока в 9,4 лм и цветовой температурой 4600К, сила тока составляла 20 мА ( эти данные белых светодиодов были в условиях лаборатории ) Белые светодиоды поражают до сих пор![szapisi]

Белый свет твердотельный (SSL – Solid State Light) не до конца изучен учеными, кажется невероятным, но это факт – не смотря на то, что его научились получать разнообразными способами и применять в белых светодиодах. Множество компаний знают о существовании только традиционного аналогового белого освещения. И ничего не представляют об альтернативном белом свечении. Кроме очевидных преимуществ твердотельного светодиодного освещения ( экономия энергии, срок службы и т.д. ) стоит знать и то, что белые светодиоды обладают малым тепловыделением и низким питающим напряжением
Отказ от стеклянной колбы ( механическая прочность, надежность )
Белые светодиоды не имеют разогрева и высокого пускового напряжения во время включения в работу белого светодиода
Отсутствие преобразователя переменного тока
Полный контроль ( регулировка яркости белого светодиода )
Полный спектр излучаемого света
Встраиваемое светораспределение
Компактность и удобство в установке белых светодиодов
Отсутствие вредных излучений

ПОЛУЧЕНИЕ БЕЛОГО СВЕТА СВЕТОДИОДОВ

Черный цвет – отсутствие всех цветов! Если цвета всех частей наложатся друг на друга – то получается белый свет. Это и есть полихроматический белый свет. Основные цвета, из которых получаются оттенки – красный, зеленый и синий ( RGB ). Ко вторичным цветам стоит отнести – сиреневый ( красный и синий ), голубой ( зеленый и синий светодиоды), желтый ( красный и зеленый цвет ).
Есть несколько способов получения белого цвета светодиодов.
Один из них – смешивание цветов по технологии RGB. На матрице расположены красные, синие и зеленые светодиоды, их свечение смешивается при помощи оптической линзы и мы получаем белый светодиод. Вернее свечение, которое мы и принимаем за белый светодиод.
Второй – желтый люминофор наносят на синий светодиод – образуется белый, или близкий к белому цвет ( белые светодиоды )
Третий способ – на светодиод, излучающий ультрафиолетовый диапазон наносят зеленый красный и синий люминофор. Цвета также смешиваются и получается белый светодиод.
Четвертый способ – использование полупроводника ZnSe. Это синий светодиод. Особенность в том, что его подложка излучает желтый цвет, а сам проводник – синий цвет.

акой же способ производства белых светодиодов лучше? Как и везде, у каждого есть свои плюсы и свои минусы. Смешивание цветов дает право получить белый светодиод, белый цвет, при этом перемещаться по цветовой диаграмме при изменении пропускаемого тока. Данным процессом получения белых светодиодов можно пользоваться как вручную так и доверив процесс получения белого светодиода специальной программе. Именно так и получаются разнообразные цветовые температуры. Отсюда и повальное применение RGB матриц в светодинамических системах. Плюс в том. что суммарное использование светодиодов дает большой и мощный световой поток. Минус – световое пятно из-за аберрации неравномерное и имеет неодинаковый цвет. Естественно, что и температура в центре и по краям светодиодов разная и соответственно процесс старения светодиодов по разным точкам неодинаков.

Белый светодиод, полученный при помощи люминофора – намного дешевле RGB матриц. И получается четкий белый цвет. Минус – светоотдача меньше чем у RGB матриц, тяжело контролировать равномерность покрытия люминофора, и третий минус в производстве белых светодиодов таким способом – люминофор стареет намного быстрее самого светодиода.

Белые светодиоды полученные путем ZnSe имеют ряд плюсов.

Работа таких белых светодиодов идет при напряжении 2,7 В. Эти белые светодиоды устойчивы к статическому разряду. Светодиоды ZnSe излучают больше света, причем в достаточно широком диапазоне цветовых температур, по сравнению с GaN. Такое свечение белых светодиодов дает «теплое свечение», которое так любят европейские народы. Но у таких белых светодиодах есть и недостатки – недолговечность, большое сопротивление и поэтому такие белые светодиоды не нашли большого применения в коммерции и рекламе.

Белые светодиоды по RGB технологии используют во всех областях – это и реклама, табло, дисплеи, архитектура, подсветка домов и ландшафта, медицине и т.д. и т.п. Особенность RGB технологии состоит в том, что они производят не только белое свечение но и различные цветовые оттенки, создавая при этом многочисленные привлекательные эффекты.

Белый свет, полученный при помощи люминофора применяется в основном в освещении – начиная от фонарей, заканчивая всевозможными видами рекламы ( вывески, уличные вывески). Теперь попробуем понять, какой оттенок наиболее предпочтителен для общего освещения.

Для примера возьмем белый светодиод с люминофором – источник полихроматического света. Белые светодиоды получаются от «теплого» белого цвета обычной лампы накаливания до «холодного» который дает лампа люминесцентная.

Диаграмма, приведенная на рисунке, дает нам представление о диапазоне с более теплой области от 2800К, до синеватой – холодной зоны в 9000К. Множество оттенков белого цвета изначально предопределены разнообразными источниками света ( офисный – прохладный синеватый оттенок, домашний – теплый желтый цвет. )
Американская компания Osram Optosemiconductors первая дала понятие о том, что в разных странах свое представление о оттенках. Но как бы оно ни было, оптимальной все же принято считать температуру в 6500К. Именно она и стала фактическим стандартом белых светодиодов. Поэтому, компании, работая в светодиодной сфере, направленной на производство рекламных приборов приняли всеобщее внегласное правило – использовать светодиоды с оттенком белого – 6500К.