Invenzione della lampada a LED

Nel 1993, Shuji Naka, che lavorava alla Nichia Corporation in Giappone (Sriji Naka)

Mura) ha inventato un LED blu disponibile in commercio basato sui materiali semiconduttori a larga banda proibita, nitruro di gallio (GaN) e nitruro di indio (InGaN), che erano ampiamente utilizzati alla fine degli anni '90. In teoria, i LED blu possono produrre luce bianca in combinazione con i LED rosso e verde originali, ma i LED bianchi vengono raramente creati in questo modo.

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La maggior parte dei LED bianchi attualmente prodotti sono realizzati rivestendo uno strato di fosforo giallo chiaro su un LED blu (vicino UV, lunghezza d'onda 450nm a 470nm). Questo fosforo giallo viene solitamente ottenuto mescolando il germanio con il germanio. I cristalli di alluminio granato (Ce3 +: YAG) vengono macinati in polvere e mescolati in un legante denso. Quando il chip LED emette luce blu, parte della luce blu viene efficientemente convertita dal cristallo in una luce prevalentemente gialla con uno spettro ampio (circa 580 nm al centro dello spettro). (In effetti, lo YAG drogato con un cristallo singolo è considerato uno scintillatore più di un fosforo.)

Poiché la luce gialla stimola i recettori rosso e verde ad occhio nudo, la luce blu del LED stesso viene mescolata per farla sembrare luce bianca, e il suo colore è spesso chiamato "bianco di luna". Questo metodo di creazione di LED bianchi è stato sviluppato da Nichia Corporation ed è stato utilizzato nella produzione di LED bianchi dal 1996. Per regolare il colore della luce gialla, è possibile utilizzare altri lantanio o lantanio di terre rare per sostituire il cerio (Ce) incorporato in Ce3 +: YAG, o anche per sostituire un po 'o tutto l'alluminio in YAG. In base alle caratteristiche dello spettro, gli oggetti rossi e verdi sembrano essere meno vividi sotto l'illuminazione della fonte ad ampio spettro. Inoltre, a causa delle variazioni delle condizioni di produzione, la temperatura del colore del prodotto finito di questo LED non è uniforme, dal giallo caldo al blu freddo, quindi si distinguerà per le sue caratteristiche durante il processo di produzione.

Le lampadine di vetro del LED comperano la porcellana

Un altro metodo per creare LED bianchi è un po 'come una lampada fluorescente. I LED che emettono la luce vicina all'ultravioletto sono rivestiti con una miscela di due fosfori, uno che emette luce rossa e blu e uno che emette luce verde. Rame e alluminio drogati con solfuro di zinco (ZnS). Tuttavia, poiché i raggi ultravioletti causano la rottura e il deterioramento della resina epossidica nell'adesivo, la produzione è difficile e la vita è breve. Rispetto al primo metodo, è meno efficiente e produce più calore (perché StokesShift è più grande), ma il vantaggio è che le caratteristiche dello spettro sono migliori e la luce prodotta è migliore. Poiché la potenza dei LED della luce ultravioletta è superiore, l'efficienza è inferiore a quella del primo metodo e la luminosità è simile.

L'ultimo metodo per creare LED bianchi non utilizza i fosfori. Un nuovo approccio consiste nel far crescere uno strato epitassiale di seleniuro di zinco su un substrato di seleniuro di zinco (ZnSe). Quando è energizzato, la sua zona attiva emette luce blu e il substrato si illumina di giallo, mescolandolo con luce bianca.

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