Principper for LED-lysprodukter

LED (Light Emitting Diode) er en solid-state halvlederenhed, der kan omdanne elektrisk energi til synligt lys. Det kan direkte omdanne elektricitet til lys. Hjertet af en LED er en halvlederchip, hvor den ene ende er fastgjort til et beslag, hvor den ene ende er den negative elektrode, og den anden ende er forbundet til den positive elektrode på en strømforsyning, hvilket gør hele chippen indkapslet i epoxyharpiks.

En halvlederchip består af to dele, den ene er en P-type halvleder, hvor huller dominerer, og den anden er en N-type halvleder, hvor elektroner dominerer. Men når disse to halvledere er forbundet, dannes der en PN-forbindelse mellem dem. Når strømmen passerer gennem ledningen og virker på chippen, skubbes elektroner mod P-området, hvor de rekombinerer med huller og udsender energi i form af fotoner. Dette er princippet omLED lysemission. Lysets bølgelængde, også kendt som lysets farve, bestemmes af det materiale, der danner PN-forbindelsen.

LED'er kan udsende rødt, gult, blåt, grønt, blåt, orange, lilla og hvidt lys direkte.

I starten blev LED brugt som indikatorlyskilde til instrumenter og målere. Senere blev forskellige farvede LED'er meget brugt i trafiksignaler og store skærme, hvilket gav gode økonomiske og sociale fordele. Tager man det 12 tommer røde trafiklys som eksempel, i USA blev en 140 watt glødelampe med lang levetid og lav visuel effektivitet oprindeligt brugt som lyskilde, der producerede 2000 lumen hvidt lys. Efter at have passeret det røde filter er lystabet 90 %, hvilket kun efterlader 200 lumen rødt lys. I den nydesignede lampe bruger Lumileds 18 røde LED-lyskilder, inklusive kredsløbstab, som i alt forbruger 14 watt elektricitet og giver samme lyseffekt. Bilsignallys er også et vigtigt felt for anvendelse af LED-lyskilder.

Til generel belysning har folk mere brug for hvide lyskilder. Udviklingen af ​​LED, der udsender hvidt lys, var vellykket i 1998. Denne type LED er lavet ved at indkapsle GaN-chips og yttrium-aluminiumgranat (YAG) sammen. GaN-chip udsender blåt lys（ λ YAG-fluorescerende pulver indeholdende Ce3+ produceret ved højtemperatursintring (p=465nm, Wd=30nm) udsender gult lys efter at være blevet exciteret af dette blå lys, med en top på 550nLED lysm. Det blå lys LED-substrat er installeret i et skålformet reflektorhulrum, dækket med et tyndt harpikslag blandet med YAG, omkring 200-500nm. Det blå lys, der udsendes af LED-substratet, absorberes af det fluorescerende pulver, og en anden del af det blå lys blandes med det gule lys, der udsendes af det fluorescerende pulver for at opnå hvidt lys.

For InGaN/YAG hvide LED'er kan der opnås forskellige farver hvidt lys med en farvetemperatur på 3500-10000K ved at ændre den kemiske sammensætning af YAG fosfor og justere tykkelsen af ​​fosforlaget. Denne metode til at opnå hvidt lys gennem blå LED er meget brugt på grund af dens enkle konstruktion, lave omkostninger og høje teknologiske modenhed.