Principiile produselor cu lumină LED

LED-ul (Light Emitting Diode) este un dispozitiv semiconductor cu stare solidă care poate converti energia electrică în lumină vizibilă. Poate transforma direct electricitatea în lumină. Inima unui LED este un cip semiconductor, cu un capăt atașat de un suport, un capăt fiind electrodul negativ, iar celălalt capăt conectat la electrodul pozitiv al unei surse de alimentare, făcând întregul cip încapsulat în rășină epoxidice.

Un cip semiconductor este format din două părți, una este un semiconductor de tip P în care domină găurile, iar cealaltă este un semiconductor de tip N în care domină electronii. Dar atunci când acești doi semiconductori sunt conectați, între ele se formează o joncțiune P-N. Când curentul trece prin fir și acționează asupra cipului, electronii sunt împinși spre regiunea P, unde se recombină cu găuri și emit energie sub formă de fotoni. Acesta este principiulLumină LEDemisie. Lungimea de undă a luminii, cunoscută și sub numele de culoarea luminii, este determinată de materialul care formează joncțiunea P-N.

LED-urile pot emite direct lumină roșie, galbenă, albastră, verde, albastră, portocalie, violetă și albă.

Inițial, LED-ul a fost folosit ca sursă de lumină indicatoare pentru instrumente și contoare. Mai târziu, diverse LED-uri colorate au fost utilizate pe scară largă în semnalele de circulație și în afișajele de suprafață mare, producând beneficii economice și sociale bune. Luând ca exemplu semaforul roșu de 12 inchi, în Statele Unite, o lampă incandescentă de 140 de wați cu durată de viață lungă și eficiență vizuală scăzută a fost utilizată inițial ca sursă de lumină, producând 2000 de lumeni de lumină albă. După trecerea prin filtrul roșu, pierderea de lumină este de 90%, lăsând doar 200 de lumeni de lumină roșie. În lampa nou proiectată, Lumileds folosește 18 surse de lumină LED roșie, inclusiv pierderi de circuit, care consumă în total 14 wați de energie electrică și produc același efect de lumină. Luminile de semnalizare auto sunt, de asemenea, un domeniu important pentru aplicarea surselor de lumină LED.

Pentru iluminatul general, oamenii au nevoie mai mult de surse de lumină albă. Dezvoltarea LED-urilor care emit lumină albă a avut succes în 1998. Acest tip de LED este realizat prin încapsularea cipurilor GaN și a granatelor de ytriu-aluminiu (YAG). Cipul GaN emite lumină albastră（ λ Pulberea fluorescentă YAG care conține Ce3+ produsă prin sinterizare la temperatură înaltă (p=465nm, Wd=30nm) emite lumină galbenă după ce a fost excitată de această lumină albastră, cu un vârf de 550nLumină LEDm. Substratul LED cu lumină albastră este instalat într-o cavitate reflector în formă de bol, acoperită cu un strat subțire de rășină amestecată cu YAG, aproximativ 200-500 nm. Lumina albastră emisă de substratul LED este absorbită de pulberea fluorescentă, iar o altă parte a luminii albastre este amestecată cu lumina galbenă emisă de pulberea fluorescentă pentru a obține lumină albă.

Pentru LED-urile albe InGaN/YAG, prin modificarea compoziției chimice a fosforului YAG și ajustarea grosimii stratului de fosfor, pot fi obținute diverse culori de lumină albă cu o temperatură de culoare de 3500-10000K. Această metodă de obținere a luminii albe prin LED-ul albastru este utilizată pe scară largă datorită construcției sale simple, costului redus și maturității tehnologice ridicate.