Conoscenze OSRAM: i colori della luce LED

I LED sono l'illuminazione del futuro. OSRAM è uno dei leader mondiali sul mercato nel campo delle tecnologie di illuminazione innovative, pertanto attribuisce un'importanza particolare allo sviluppo dei LED bianchi. Esistono anche LED con molti altri colori di luce quali rosso, verde, giallo o blu.

Il materiale semiconduttore del LED determina la lunghezza d'onda dominante e dunque il colore della luce emessa.

La produzione dei colori della luce LED

La luce emessa da un diodo fotoemittente possiede una lunghezza d'onda specifica, e dunque un colore specifico. Quest'ultimo dipende dal materiale semiconduttore del LED. I semiconduttori LED sono costituiti da una combinazione di elementi quali fosfuri o arseniuri. Esistono diverse combinazioni, ciascuna delle quali libera quantità variabili di energia in funzione della banda proibita del materiale semiconduttore. Quando i portatori di carica si ricombinano, vengono emessi fotoni secondo livelli specifici di energia discontinua. Ciò determina uno specifico colore della luce. Ad esempio, la luce blu è prodotta se viene liberato un alto livello di energia, mentre la luce è rossa se il livello di energia emessa è più basso. In questo modo si produce una luce monocromatica (di un solo colore). Ed ecco una caratteristica speciale del LED: ogni colore della luce LED è limitato ad un ambito molto ristretto della lunghezza d'onda (parola chiave: lunghezza d'onda dominante) che di conseguenza rappresenta solo uno specifico colore di luce. L'unico spettro che il chip non è in grado di produrre direttamente è lo spettro della luce bianca, poiché la luce bianca rappresenta una miscela di tutti i colori della luce.

Esistono due metodi per produrre luce LED bianca: la fotoluminescenza e la miscelazione additiva dei colori.  

 

Fotoluminescenza: i LED blu diventano bianchi

Il procedimento più comune è il principio della fotoluminescenza: in questo caso si applica un sottile strato di fosforo sopra il LED blu. La luce blu ad onda corta del LED, ricca di energia, stimola l'illuminazione dello strato di fosforo, che emette luce gialla a bassa energia. Una parte della luce blu si trasforma così in luce bianca. Si può variare la tonalità cromatica della luce bianca dosando il colorante al fosforo. Si producono così diverse tonalità di bianco, come warm white, neutral white o cold white.

 

Luce bianca derivata dalla miscelazione additiva dei colori

Il secondo metodo per produrre luce LED bianca si basa sul principio della miscelazione additiva dei colori. In questo caso si produce luce bianca miscelando luce rossa, verde e blu (RGB) a lunghezze d'onda diverse. Il vantaggio di questo metodo consiste nel fatto che è possibile cambiare il colore della luce mediante un controllo specifico. Si può così produrre luce bianca e luce colorata secondo necessità. Questo processo si usa ad esempio nei televisori LED, dove i LED vengono utilizzati per produrre un'immagine e l'illuminazione di base.

FAQ sui LED OSRAM

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