Princip proizvoda LED lampe

LED (Light Emitting Diode), dioda koja emituje svjetlost, je poluprovodnički uređaj u čvrstom stanju koji može pretvoriti električnu energiju u vidljivu svjetlost. Može direktno pretvoriti električnu energiju u svjetlost. Srce LED-a je poluprovodnički čip. Jedan kraj čipa je pričvršćen za držač, jedan kraj je negativni pol, a drugi kraj je spojen na pozitivni pol napajanja, tako da je cijeli čip inkapsuliran epoksidnom smolom.

Poluprovodnički čip se sastoji od dva dijela. Jedan dio je poluvodič P-tipa, u kojem dominiraju rupe, a drugi kraj je poluvodič N-tipa, u kojem dominiraju elektroni. Ali kada su ova dva poluprovodnika povezana, između njih se formira PN spoj. Kada struja djeluje na čip kroz žicu, elektroni će biti potisnuti u P područje, gdje će se elektroni rekombinirati s rupama, a zatim emitovati energiju u obliku fotona. Ovo je princip emisije LED svjetla. Talasna dužina svjetlosti, odnosno boja svjetlosti, određena je materijalom koji formira PN spoj.

LED može direktno emitovati crvenu, žutu, plavu, zelenu, zelenu, narandžastu, ljubičastu i bijelu svjetlost.

U početku se LED dioda koristila kao indikator svjetla instrumenata i mjerača. Kasnije su različite LED diode svijetle boje bile naširoko korištene u semaforima i displejima velikih površina, stvarajući dobre ekonomske i društvene koristi. Uzmite za primjer crvenu semaforu od 12 inča. U Sjedinjenim Državama, žarulja sa žarnom niti od 140 vati s dugim vijekom trajanja i niskom svjetlosnom efikasnošću prvobitno je korištena kao izvor svjetlosti, koji je proizvodio 2000 lumena bijele svjetlosti. Nakon prolaska kroz crveni filter, gubitak svjetlosti je 90%, ostavljajući samo 200 lumena crvene svjetlosti. U novodizajniranoj lampi, Lumileds koristi 18 crvenih LED izvora svjetlosti, uključujući gubitak strujnog kruga. Ukupna potrošnja energije je 14 vati, što može proizvesti isti svjetlosni efekat. Automobilska signalna lampa je takođe važno polje primene LED izvora svetlosti.

Za opće osvjetljenje, ljudima je potrebno više izvora bijele svjetlosti. 1998. godine uspješno je razvijen bijeli LED. Ova LED dioda je napravljena pakovanjem GaN čipa i itrijum aluminijumskog granata (YAG). GaN čip emituje plavo svetlo (λ P=465nm, Wd=30nm), YAG fosfor koji sadrži Ce3+sinterovan na visokoj temperaturi emituje žutu svetlost nakon što je pobuđen ovom plavom svetlošću, sa vršnom vrednošću od 550n LED lampe m. Plava LED podloga je ugrađena u reflektirajuću šupljinu u obliku zdjele, prekrivena tankim slojem smole pomiješane sa YAG, oko 200-500 nm. Plavo svetlo sa LED podloge delimično apsorbuje fosfor, a drugi deo plave svetlosti se meša sa žutom svetlošću iz fosfora da bi se dobila bela svetlost.

Za InGaN/YAG bijele LED diode, promjenom hemijskog sastava YAG fosfora i podešavanjem debljine fosfornog sloja, mogu se dobiti različita bijela svjetla sa temperaturom boje od 3500-10000K. Ova metoda dobivanja bijele svjetlosti preko plave LED diode ima jednostavnu strukturu, nisku cijenu i visoku tehnološku zrelost, pa se široko koristi.