El proyecto "LED Hi-Q", financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) ha hecho avances pioneros con LEDs verdes, disminuyendo lo que se conoce como la "brecha verde" fenómeno de la caída significativa en la eficacia en la gama de espectro verde.
Los LEDs convencionales muestran una caída significativa de la eficacia a longitudes de onda superiores a 500 nm. Las actividades de investigación en el marco del proyecto han permitido el desarrollo de un LED verde de banda estrecha con una eficacia récord de 147 lm / W para un chip de un tamaño de 1 mm2 y una corriente de excitación de 350 mA (densidad de corriente: 45 A / cm2). El LED tiene una longitud de onda central de 530 nm y una tensión directa de 2,93 V .
Una reducción de la densidad de portadores en las capas de emisión de luz han mejorado significativamente la calidad del material que fueron los factores clave detrás de este avance. Gracias a una dependencia significativamente reducida de la eficacia en la corriente de funcionamiento en comparación con LEDs verdes convencionales, el prototipo LED muestra un mejor rendimiento a densidades de corriente más altas y alcanza hasta 338 lumen (lm) a 125 A / cm2
LEDs muestran una caída eficacia significativa en el rango espectral verde - un efecto conocido como el fenómeno de la "brecha verde".
"LEDs a base de InGaN, en el que la salida de luz es generada por un semiconductor de InGaN exclusivamente, ofrecen más emisión de banda estrecha con una anchura espectral de aproximadamente 35 nm en comparación con LEDs verdes que se basan en la conversión de fósforo," explicó el Dr. Andreas Löffler , gerente de proyectos de Osram Opto Semiconductors. "Este avance es una tecnología que permite a los sistemas de proyección de alta eficiencia que requieren un alto índice de reproducción de color. Después de todo, un alto índice de reproducción de color o una mayor gama de colores significa una imagen más vívida, de mayor calidad ".
El flujo luminoso y la eficacia en función de la corriente de funcionamiento para un LED verde a base de InGaN y una conversión de LED.
El segundo enfoque del proyecto, era crear un nuevo LED verde, aún más eficiente, que entra en juego en los casos en que el ancho de banda espectral de los LED no es crítica. Cifras récord han demostrado que eran 209 lm / W (210 lm) con un chip de tamaño de 1 mm2, una longitud de onda central de 540 nm, una tensión directa de 2,88 V y una corriente de excitación de 350 mA (densidad de corriente: 45 A / cm2 ). Para una densidad de corriente de 125 A / cm2, resultó posible aumentar la salida de luz por encima de 500 lm. A pesar de esta elevada densidad de corriente, la eficacia de estos dispositivos alcanza 160 lm / W. Los picos de eficacia en 1,5 A / cm2, con un máximo de 274 lm / W.
Según Osram (el ingeniero investigador Dr. Thomas Lehnhardt), estas cifras de rendimiento excepcionales se han logrado gracias a la interacción optimizada de tecnologías de chip y de conversión. "La mejora continua de los chips LED, y una longitud de onda de excitación optimizada y un mayor grado de conversión del convertidor de fósforo son la combinación ganadora que subyace a este nuevo LED récord", explicó.
Por el momento, las cifras sin precedentes alcanzadas por los dos prototipos LED todavía sólo pueden clasificarse como datos en desarrollo. Se necesitará más tiempo para desarrollar productos basados en los resultados de los proyectos de investigación-productos que ofrecen precio y rendimiento optimizados y son muy adecuados para la producción en masa.
Osram Opto Semiconductors
www.osram-os.com
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