A LED fénytermékek alapelvei

A LED (Light Emitting Diode) egy szilárdtest félvezető eszköz, amely az elektromos energiát látható fénnyé alakítja. Az elektromosságot közvetlenül fénnyé tudja alakítani. A LED szíve egy félvezető chip, amelynek egyik vége egy konzolhoz van rögzítve, az egyik vége a negatív elektróda, a másik vége pedig a tápegység pozitív elektródájához kapcsolódik, így a teljes chip epoxigyantába van burkolva.

A félvezető chip két részből áll, az egyik egy P típusú félvezető, amelyben lyukak dominálnak, a másik pedig egy N típusú félvezető, amelyben az elektronok dominálnak. De amikor ezt a két félvezetőt összekapcsoljuk, P-N átmenet jön létre közöttük. Amikor az áram áthalad a vezetéken, és a chipre hat, az elektronok a P tartomány felé tolódnak, ahol újra egyesülnek lyukakkal, és fotonok formájában energiát bocsátanak ki. Ez az elveLED lámpakibocsátás. A fény hullámhosszát, más néven a fény színét, a P-N átmenetet alkotó anyag határozza meg.

A LED-ek vörös, sárga, kék, zöld, kék, narancssárga, lila és fehér fényt bocsáthatnak ki közvetlenül.

Kezdetben a LED-et jelzőfényforrásként használták műszerek és mérőeszközök számára. Később a különböző színű LED-eket széles körben használták a közlekedési jelzőlámpákban és a nagy felületű kijelzőkben, amelyek jó gazdasági és társadalmi hasznot hoztak. Példaként a 12 hüvelykes piros közlekedési lámpát véve az Egyesült Államokban eredetileg egy 140 wattos, hosszú élettartamú és alacsony vizuális hatásfokú izzólámpát használtak fényforrásként, amely 2000 lumen fehér fényt bocsátott ki. A vörös szűrőn való áthaladás után a fényveszteség 90%, így csak 200 lumen vörös fény marad. Az új tervezésű lámpában a Lumileds 18 piros LED-es fényforrást használ, beleértve az áramköri veszteségeket is, amelyek összesen 14 watt áramot fogyasztanak, és ugyanazt a fényhatást produkálják. Az autójelző lámpák a LED-es fényforrások alkalmazásának is fontos területei.

Az általános világításhoz az embereknek nagyobb szükségük van fehér fényforrásokra. A fehér fényt kibocsátó LED-ek fejlesztése 1998-ban sikeres volt. Ez a LED-típus GaN chipek és ittrium-alumínium-gránát (YAG) együttes kapszulázásával készül. A GaN chip kék fényt bocsát ki (λ A magas hőmérsékletű szinterezéssel előállított Ce3+-tartalmú YAG fluoreszcens por (p=465nm, Wd=30nm) sárga fényt bocsát ki, miután ezzel a kék fénnyel gerjesztette, 550n csúcsgal.LED lámpam. A kék fényű LED szubsztrát egy tál alakú reflektor üregbe kerül, YAG-mal kevert gyanta vékony réteggel, kb. 200-500nm. A LED szubsztrát által kibocsátott kék fényt a fluoreszcens por elnyeli, a kék fény egy másik részét pedig a fluoreszkáló por által kibocsátott sárga fénnyel összekeverve fehér fényt kapunk.

Az InGaN/YAG fehér LED-eknél a YAG foszfor kémiai összetételének változtatásával és a foszforréteg vastagságának beállításával 3500-10000K színhőmérsékletű, különböző színű fehér fény érhető el. A kék LED-en keresztüli fehér fény előállításának ezt a módszerét széles körben használják egyszerű felépítése, alacsony költsége és magas technológiai érettsége miatt.