La lumière blanche à LED



Il y a deux façons de produire la lumière blanche haute densité à LED. La première consiste à utiliser des LEDs individuellement qui émettent individuelles trois couleurs primaires (rouge, vert et bleu). Le mélange de ces trois couleurs primaire permet de former la lumière blanche. La deuxième façon consiste à utiliser un matériau luminophore pour convertir la lumière monochromatique à partir d'un bleu ou d'UV LED à une lumière blanche à large spectre. la lampe fluorescente fonctionne presque de la même façon. En raison de métamérisme , il est possible d'avoir pour cette lumière blanche des spectres différents.

Système RGB

La lumière blanche peut être formé par le mélange de différentes couleurs, la méthode la plus commune consiste à utiliser le rouge, le vert et le bleu (RVB). C'est pourquoi cette méthode est appelée LEDs blanches multi-couleurs (parfois appelé RGB LED). Ce mécanisme est impliqué dans des dispositifs électro-optiques pour contrôler le mélange et la diffusion de différentes couleurs, ce qui veut dire qu'il est peu utilisé pour produire un éclairage blanc. Néanmoins, cette méthode est particulièrement intéressante dans de nombreuses applications en raison de la flexibilité de mélange de différentes couleurs. En principe ce mécanisme comporte également une plus grande efficacité quantique dans la production de lumière blanche.

Il existe plusieurs types de LED blanches multi-couleur : di- , tri- , et tetrachromatic de LED blanches. Plusieurs facteurs clés rentrent en jeu dans ces différentes méthodes, notamment la stabilité de la couleur, le rendu des couleurs des capacités et l'efficacité lumineuse. Souvent un rendement plus élevé signifie moins de rendu de couleur, présentant ainsi un compromis entre l'efficacité lumineuse et le rendu des couleurs. Par exemple, la LED dichromatique blanc a la meilleure efficacité lumineuse (120 lm / W), mais la capacité de rendu des couleurs est plus faible. À l'inverse, bien que la LED tetrachromatic blanche a une excellente capacité de rendu des couleurs, il a souvent une mauvaise efficacité lumineuse. La LED trichromatique blanc est entre les deux, ayant à la fois une bonne efficacité lumineuse (> 70 lm / W) et une capacité de rendu des couleurs juste.

La LED multi-couleurs offre non seulement un autre moyen pour former une lumière blanche, mais un nouveau moyen pour former la lumière de différentes couleurs. La plupart des couleurs perceptibles peuvent être formés en mélangeant des quantités différentes des trois couleurs primaires. Cela permet un contrôle dynamique et précis de couleurs. De plus en plus d'efforts sont consacrés à cette méthode, les LED multi-couleurs devraient avoir une influence profonde sur la méthode fondamentale que nous utilisons pour produire et contrôler la couleur de lumière. Toutefois, avant que ce type de LED peut jouer un rôle dans le marché, plusieurs problèmes techniques doivent être résolus. Il s'agit notamment que ce type de puissance d'émission de LED décroît exponentiellement quand la température augmente, entraînant une modification substantielle de la stabilité des couleurs. Ces problèmes empêchent et peut présenter un obstacle à un usage industriel. Ainsi, de nombreux modèles visant à résoudre ce problème, ont été proposées et sont maintenant reproduits par des chercheurs et des scientifiques.
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La LED blanche à bases de Phosphore

Cette méthode consiste au revêtement de la LED d'une couleur (la plupart du temps une LED bleue en InGaN) avec phosphore de différentes couleurs pour former une lumière blanche. Le résultat obtenu est appelé LED blanche à base de phosphore. Une fraction de la lumière bleue subit des changement au cours de transformation de courte au longue longueur d'onde. Selon la couleur de la LED d'origine, différentes couleurs de phosphore peuvent être utilisées. Si plusieurs couches de phosphore de différentes couleurs sont appliquées, le spectre émis est élargie, en augmentant effectivement l'indice de rendu des couleurs (IRC).

La LED à base de Phosphore a une efficacité inférieure à une LED normale en raison de la perte de chaleur et aussi d'autres problèmes liées à la dégradation du phosphore. Cependant, la méthode de phosphore est toujours la méthode la plus populaire pour la fabrication de LED blanche à haute intensité. La conception et la production d'une source lumineuse ou lampe en utilisant un émetteur monochrome avec la conversion de phosphore est plus simple et moins cher qu'un système RGB plus complexe. La majorité des LEDs blanches haute intensité qui existent actuellement sur le marché sont fabriqués à base de phosphore.

Le plus grand inévitable obstacle pour obtenir une meilleure efficacité, est la perte d'énergie au changement. Cependant, on a consacré beaucoup d'efforts dans l'optimisation de ces dispositifs afin d'obtenir une lumière plus intense et une température de fonctionnement plus élevée. Par exemple, l'efficacité peut être augmentée par une meilleure conception du produit ou en utilisant un type de phosphore plus approprié. Le procédé de revêtement breveté par Philips Lumileds, résout ce problème par la variation de l'épaisseur du phosphore, ce qui donne une lumière blanche plus homogène des LEDs blanches. Avec le développement continu, l'efficacité de la LED blanche à base de phosphore augmente généralement à chaque annonce de nouveaux produits.

La LED blanche à base de phosphore contenant une LED InGaN bleue à l'intérieur du phosphore enrobé d'une couche fluorescente . Un phosphore jaune commun est cérium - dopé du grenat d'yttrium-aluminium (Ce 3 +: YAG).

La LED blanche peut également être faite par revêtement près d'ultraviolet (NUV) LED émettrice, avec un mélange d'europium haute efficacité -à base d'émission du rouge et bleu de phosphore plus l'émission du vert de cuivre et de sulfure de zinc dopé aluminium (ZnS: Cu, Al). Il s'agit d'un procédé semblable à la façon dont les lampes fluorescentes fonctionnent. Cette méthode est moins efficace que la LED bleue avec YAG: Ce phosphore, comme le déplacement de Stokes est plus grande, plus d'énergie est convertie en chaleur, mais la le rendement de la lumière est meilleur avec de meilleures caractéristiques spectrales, ce qui donne une meilleure qualité du couleur. En raison de la hausse de la radiation de la LED ultraviolets que la LED bleue, les deux méthodes offrent une luminosité comparable. Un problème avec la lumière UV, c'est qu'il peut y avoir une fuite suite à un dysfonctionnement de la source de lumière ce qui peut causer des dommages pour les yeux ou la peau de l'homme.

Entreprendre.ma/wikipedia
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Autre LED blanche

Une autre méthode en phase d'expérimentation, utilisée pour produire la lumière blanche à LED, n'utilise plus de phosphore et s'est basée sur l'homoepitaxially enriché de séléniure de zinc (ZnSe) sur un substrat ZnSe qui émettent en même temps la lumière bleue de sa région active et la lumière jaune du substrat.


         
 
                         
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