La LED (Light Emitting Diode), une diode électroluminescente, est un dispositif semi-conducteur à semi-conducteur capable de convertir l'énergie électrique en lumière visible. Il peut convertir directement l'électricité en lumière. Le cœur de la LED est une puce semi-conductrice. Une extrémité de la puce est fixée à un support, une extrémité est un pôle négatif et l'autre extrémité est connectée au pôle positif de l'alimentation électrique, de sorte que la puce entière soit encapsulée dans de la résine époxy.
La puce semi-conductrice est composée de deux parties. Une partie est un semi-conducteur de type P, dans lequel les trous sont dominants, et l’autre extrémité est un semi-conducteur de type N, dans lequel les électrons sont dominants. Mais lorsque ces deux semi-conducteurs sont connectés, une jonction PN se forme entre eux. Lorsque le courant agit sur la puce à travers le fil, les électrons seront poussés vers la zone P, où les électrons se recombineront avec des trous, puis émettront de l'énergie sous forme de photons. C'est le principe de l'émission de lumière LED. La longueur d’onde de la lumière, c’est-à-dire la couleur de la lumière, est déterminée par le matériau qui forme la jonction PN.
La LED peut émettre directement une lumière rouge, jaune, bleue, verte, verte, orange, violette et blanche.
Au début, la LED était utilisée comme source lumineuse indicatrice des instruments et des compteurs. Plus tard, diverses LED de couleur claire ont été largement utilisées dans les feux de circulation et les écrans de grande surface, produisant de bons avantages économiques et sociaux. Prenons l'exemple du feu de signalisation rouge de 12 pouces. Aux États-Unis, la lampe à incandescence de 140 watts, à longue durée de vie et à faible efficacité lumineuse, était à l'origine utilisée comme source de lumière, produisant 2 000 lumens de lumière blanche. Après passage à travers le filtre rouge, la perte de lumière est de 90 %, ne laissant que 200 lumens de lumière rouge. Dans la lampe nouvellement conçue, Lumileds utilise 18 sources de lumière LED rouges, y compris la perte de circuit. La consommation électrique totale est de 14 watts, ce qui peut produire le même effet lumineux. La lampe de signalisation automobile est également un domaine important d’application des sources de lumière LED.
Pour l’éclairage général, les gens ont besoin de davantage de sources de lumière blanche. En 1998, la LED blanche a été développée avec succès. Cette LED est fabriquée en emballant ensemble une puce GaN et du grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG). La puce GaN émet de la lumière bleue (λ P = 465 nm, Wd = 30 nm), le phosphore YAG contenant du Ce3+ fritté à haute température émet une lumière jaune après avoir été excité par cette lumière bleue, avec une valeur maximale de 550 n de lampe LED m. Le substrat LED bleu est installé dans la cavité de réflexion en forme de bol, recouvert d'une fine couche de résine mélangée à du YAG, d'environ 200 à 500 nm. La lumière bleue du substrat LED est en partie absorbée par le phosphore, et l'autre partie de la lumière bleue est mélangée à la lumière jaune du phosphore pour obtenir une lumière blanche.
Pour les LED blanches InGaN/YAG, en modifiant la composition chimique du phosphore YAG et en ajustant l'épaisseur de la couche de phosphore, diverses lumières blanches avec une température de couleur de 3 500 à 10 000 K peuvent être obtenues. Cette méthode d'obtention de lumière blanche grâce à une LED bleue a une structure simple, un faible coût et une maturité technologique élevée, elle est donc largement utilisée.
Heure de publication : 29 janvier 2024