استخدم المقدمةعدل
علاقة
ومن المعروف أن نطاق الطول الموجي لطيف الضوء المرئي هو 380 نانومتر ~ 760 نانومتر، وهي ألوان الضوء السبعة التي يمكن أن تشعر بها عين الإنسان وهي الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والأزرق والأرجواني، ولكن والألوان السبعة للضوء كل منها ضوء أحادي اللون.
على سبيل المثال، يبلغ الطول الموجي الأقصى للضوء الأحمر المنبعث من LED 565 نانومتر.لا يوجد ضوء أبيض في طيف الضوء المرئي، لأن الضوء الأبيض ليس ضوءاً أحادي اللون، بل هو ضوء مركب يتكون من مجموعة متنوعة من الأضواء أحادية اللون، كما أن ضوء الشمس هو ضوء أبيض يتم تركيبه بواسطة سبعة أضواء أحادية اللون، بينما في أجهزة التلفاز الملونة الضوء الأبيض يتم تصنيعه أيضًا من الألوان الأساسية الثلاثة الأحمر والأخضر والأزرق.
ويمكن ملاحظة أنه، لجعل LED ينبعث ضوءًا أبيض، يجب أن تشمل خصائصه الطيفية النطاق الطيفي المرئي بأكمله.ومع ذلك، من المستحيل تصنيع مصابيح LED بهذا الأداء في ظل ظروف العملية.وفقًا لأبحاث الأشخاص حول الضوء المرئي، فإن الضوء الأبيض الذي يمكن للعين البشرية رؤيته يتطلب مزيجًا من نوعين على الأقل من الضوء، أي انبعاث ثنائي الطول (الضوء الأزرق + الضوء الأصفر) أو انبعاث ثلاثي الأطوال الموجية (الضوء الأزرق + الضوء الأصفر) الضوء الأخضر + الضوء الأحمر) الوضع.يتطلب كلا الوضعين المذكورين أعلاه للضوء الأبيض ضوءًا أزرق، لذا أصبح ابتلاع الضوء الأزرق هو التقنية الرئيسية لتصنيع الضوء الأبيض، أي 'تقنية الضوء الأزرق' التي تتبعها شركات تصنيع LED الكبرى.لا يوجد سوى عدد قليل من الشركات المصنعة التي تتقن 'تقنية الضوء الأزرق' في العالم، وبالتالي فإن ترويج وتطبيق مصابيح LED ذات الضوء الأبيض، وخاصة الترويج لمصابيح LED ذات الضوء الأبيض عالي السطوع في بلدي، لا يزال عملية.
مصدر ضوء
بالنسبة للإضاءة العامة، من حيث هيكل العملية، عادة ما يتم تشكيل مصابيح LED ذات الضوء الأبيض بطريقتين.الأول هو استخدام 'التقنية الزرقاء' مع الفوسفور لتكوين الضوء الأبيض؛والثاني هو مزج أضواء أحادية اللون متعددة.لقد نجحت كلتا الطريقتين في إنتاج أجهزة الضوء الأبيض.تظهر الطريقة الأولى لتوليد الضوء الأبيض في الشكل 1. تنبعث شريحة LED GaM من الضوء الأزرق (465nm=465nm) في الصورة، والذي يتم تعبئته مع فوسفور YAG (عقيق الألومنيوم الإيتريوم)، وينبعث عندما يتم تحفيز الفوسفور باللون الأزرق ضوء.الضوء الأصفر، ونتيجة لذلك، يتم خلط الضوء الأزرق والضوء الأصفر لتشكيل الضوء الأبيض (يظهر هيكل LED في الشكل 2).أما الطريقة الثانية فتستخدم شرائح ذات ألوان مختلفة يتم تعبئتها معًا، ويتم توليد الضوء الأبيض عن طريق مزج ألوان الضوء.
احتمال
من أجل توضيح خصائص مصابيح LED البيضاء، انظر أولاً إلى حالة مصدر الإضاءة المستخدم.تتمتع المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين التنغستن بكفاءة بصرية تبلغ 12-24 لومن / واط؛تتمتع مصابيح الفلورسنت ومصابيح HID بكفاءة بصرية تبلغ 50-120 لومن/واط.بالنسبة لمصابيح LED البيضاء: في عام 1998، كانت كفاءة الإضاءة لمصابيح LED البيضاء 5 لومن/واط فقط.وبحلول عام 1999، وصلت إلى 15 لومن/واط.كان هذا المؤشر مشابهًا للمصابيح المتوهجة المنزلية العادية.في عام 2000، وصلت كفاءة الإضاءة لمصابيح LED البيضاء إلى 25 لومن/واط، وهو ما يشبه مصباح هالوجين التنغستن.تتوقع بعض الشركات أنه بحلول عام 2005، يمكن أن تصل كفاءة الإضاءة لمصابيح LED إلى 50 لومن/واط، وبحلول عام 2015، من المتوقع أن تصل كفاءة الإضاءة لمصابيح LED إلى 150-200 لومن/واط.في ذلك الوقت، يمكن أن يصل تيار العمل لمصباح LED الأبيض إلى مستوى الأمبير.وهذا يدل على أن تطوير مصدر إضاءة LED للكاتبين بالضوء الأبيض سيصبح حقيقة ممكنة.
على الرغم من أن المصابيح المتوهجة ومصابيح الهالوجين التنغستن للإضاءة العامة رخيصة الثمن، إلا أنها تتمتع بكفاءة إضاءة منخفضة (التأثير الحراري للمصباح لا يستهلك أي طاقة)، وعمر افتراضي قصير، وعبء أعمال صيانة ثقيل.ومع ذلك، إذا تم استخدام مصابيح LED ذات الضوء الأبيض للإضاءة، ليس فقط كفاءة الإضاءة العالية، ولكن أيضًا طول العمر الطويل (أكثر من 10000 ساعة من وقت العمل المستمر)، لا تحتاج إلى صيانة تقريبًا.
يتميز مصدر الضوء LED بمزايا إمدادات الطاقة ذات الجهد المنخفض، والاستهلاك المنخفض للطاقة، وقابلية التطبيق القوية، والاستقرار العالي، ووقت الاستجابة القصير، وعدم التلوث للبيئة، والضوء متعدد الألوان، وما إلى ذلك. على الرغم من أن السعر أغلى من معدات الإضاءة الموجودة ، لا يزال يعتبر أنه لا مفر من استبدال أجهزة الإضاءة الموجودة.