(LED RGB-SMD.)
LED-urile RGB constau dintr-un LED roșu, unul verde și unul albastru (Red-Green-Blue). Prin reglarea independentă a fiecăruia dintre cele trei LED-uri RGB sunt capabile să producă o gamă largă de culori. Spre deosebire de LED-urile cu culori dedicate, cu toate acestea, acestea, evident, nu produc lungimi de undă pure. Mai mult, astfel de module ca cele disponibile în comerț nu sunt deseori optimizate pentru amestecarea omogenă a culorilor.
Alb
Există două modalități principale de a produce diode emițătoare de lumină albă (WLED), LED-uri care generează lumină albă de intensitate ridicată. Una este folosirea LED-urilor individuale care emit trei culori primare – roșu, verde și albastru – și apoi se amestecă toate culorile pentru a forma lumina albă. Cealaltă este să folosești un material fosforescent pentru a converti lumina monocromatică de la un LED albastru sau UV la un spectru larg de lumină albă, în același mod în care funcționează un bec fluorescent. „Albul” luminii produse este în mod esențial proiectat pentru a se potrivi cu ochiul uman.
Există trei metode principale de amestecare a culorilor pentru a produce lumină albă de la un LED:
- LED albastru + LED verde + LED roșu (amestec de culori, poate fi folosit ca lumină de fundal pentru afișaje, extrem de sărac pentru iluminare din cauza decalajelor din spectru)
- LED aproape de UV sau UV + fosfor RGB (un LED care produce lumină cu o lungime de undă mai mică decât albastru este folosit pentru a excita un fosfor RGB)
- LED albastru + fosfor galben (două culori complementare se combină pentru a forma lumina albă, mai eficiente decât primele două metode și mai frecvent utilizate)
Din cauza metamerismului, este posibil să avem spectre destul de diferite care apar alb. Cu toate acestea, apariția obiectelor iluminate de această lumină poate varia în funcție de variația spectrului de frecvențe, aceasta este problema transmiterii culorilor, destul de separată de temperatura culorii, unde un obiect cu adevărat portocaliu sau cian ar putea apărea cu culori greșite și mult mai întunecat întrucât fosforul nu emite lungimea de undă pe care o reflectă. Cele mai bune CFL și LED-uri cu transmisie de culori folosesc un amestec de fosfor, rezultând o eficiență mai redusă, dar o calitate mai bună a luminii. Deși lămpile cu incandescență cu halogen au o temperatură de culoare mai portocalie, acestea sunt încă cele mai bune surse de lumină artificială ușor accesibile în ceea ce privește predestinarea culorilor.
Sisteme RGB
(Curbele spectrale combinate pentru LED-urile semiconductoare cu semiconductori de culoare albastră, galben-verde și roșu de înaltă luminozitate. Lățimea de bandă spectrală FWHM este de aproximativ 24-27 nm pentru toate cele trei culori.)
Lumina albă poate fi formată prin amestecarea luminilor colorate în mod diferit; cea mai comună metodă este utilizarea roșu, verde și albastru (RGB). Prin urmare, metoda se numește LED-uri albe multicolore (uneori denumite LED-uri RGB). Deoarece acestea au nevoie de circuite electronice pentru a controla amestecarea și difuzarea diferitelor culori și deoarece LED-urile de culoare individuală au de obicei modele de emisii ușor diferite (care duc la variația culorii în funcție de direcție) chiar dacă sunt realizate ca o singură unitate, acestea sunt rareori utilizate pentru a produce iluminatul alb. Cu toate acestea, această metodă are multe aplicații datorită flexibilității amestecării diferitelor culori și, în principiu, acest mecanism are, de asemenea, o eficiență cuantică mai mare în producerea luminii albe.
Există mai multe tipuri de LED-uri albe multicolore: LED-uri albe di-, tri- și tetracromatice. Mai mulți factori cheie care joacă un rol printre aceste metode diferite includ stabilitatea culorii, capacitatea de redare a culorilor și eficacitatea luminii. Adesea, eficiența mai mare înseamnă redarea redusă a culorilor, prezentând un compromis între eficacitatea luminii și redarea culorilor. De exemplu, LED-urile alb dicromatice au cea mai bună eficacitate luminoasă (120 lm/W), dar cea mai redusă capacitate de redare a culorilor. Cu toate acestea, deși LED-urile tetracromatice albe au o excelentă capacitate de redare a culorilor, ele au adesea o eficacitate slabă a luminii. LED-urile tricromatice albe se află între ele, având atât o eficacitate luminată bună (> 70 lm/W), cât și o capacitate redată de redare a culorilor.
(LED RGB)
Una dintre provocări este dezvoltarea unor LED-uri verzi mai eficiente. Maximul teoretic pentru LED-urile verzi este de 683 lumeni pe watt, dar din 2010 câteva LED-uri verzi depășesc chiar 100 lumeni pe watt. LED-urile albastre și roșii se apropie de limitele lor teoretice.
LED-urile multicolore nu oferă doar un alt mijloc de a forma o lumină albă, ci un mijloc nou de a forma lumină de diferite culori. Majoritatea culorilor perceptibile pot fi formate prin amestecarea unor cantități diferite de trei culori primare. Acest lucru permite un control dinamic precis al culorilor. Deoarece efortul este dedicat investigării acestei metode, LED-urile multicolore ar trebui să aibă o influență profundă asupra metodei fundamentale pe care o folosim pentru a produce și a controla culoarea luminii. Cu toate acestea, înainte ca acest tip de LED-uri să poată juca un rol pe piață, trebuie rezolvate mai multe probleme tehnice. Acestea includ faptul că acest tip de putere de emisie a LED-urilor se descompune exponențial cu creșterea temperaturii, rezultând o schimbare substanțială a stabilității culorii. Astfel de probleme inhibă și pot împiedica utilizarea industrială. Astfel, au fost propuse numeroase modele de pachete noi care vizează rezolvarea acestei probleme, iar rezultatele acestora sunt acum reproduse de cercetători și oameni de știință. Cu toate acestea, LED-urile multicolore fără fosfor nu pot furniza niciodată o iluminare de bună calitate deoarece fiecare LED este o sursă de bandă îngustă (vezi graficul). LED-urile fără fosfor, în timp ce sunt o soluție mai slabă pentru iluminatul general, sunt și cea mai bună soluție pentru afișaje, fie lumină de fundal a ecranului LCD, fie pixeli direct bazați pe LED-uri.
Corelația temperaturii de culoare pentru tehnologia LED este considerată o sarcină dificilă, deoarece efectele de binning a LED-urilor, de vârstă și de temperatură ale acestora modifică valoarea efectivă a culorii. Sistemele în buclă de feedback sunt utilizate, de exemplu, cu senzori de culoare, pentru a monitoriza și controla în mod activ ieșirea color a LED-urilor multiple de amestecare.
Lasă un răspuns