Arbetsprincip för LED-lampa

LED (light emitting diode) är en halvledarenhet som kan omvandla elektrisk energi till synligt ljus. Den kan direkt omvandla elektricitet till ljus. Hjärtat i LED är en halvledarskiva. Ena änden av wafern är fäst vid en konsol, ena änden är en negativ elektrod och den andra änden är ansluten till den positiva elektroden på strömförsörjningen, så att hela wafern är inkapslad av epoxiharts.

Halvledarchippet består av två delar. Den ena delen är en halvledare av p-typ, i vilken hål dominerar, och den andra änden är en halvledare av n-typ, främst elektroner. Men när de två halvledarna är sammankopplade bildas en p-n-övergång mellan dem. När strömmen verkar på chipet genom tråden kommer elektronerna att skjutas till p-området, där elektronerna och hålen sammanfogas, och avger sedan energi i form av fotoner. Detta är principen för LED-ljusemission. Ljusets våglängd, det vill säga ljusets färg, bestäms av materialet som bildar p-n-övergången.

LED kan direkt avge rött, gult, blått, grönt, grönt, orange, lila och vitt ljus.

Till en början användes led som indikatorljuskälla för instrument och mätare. Senare användes LED i olika ljusfärger i stor utsträckning i trafikljus och stora skärmar, vilket resulterade i goda ekonomiska och sociala fördelar. Ta den 12-tums röda trafiksignallampan som ett exempel. I USA användes ursprungligen 140 watts glödlampa med lång livslängd och låg ljuseffektivitet som ljuskälla, som producerade 2000 lumen vitt ljus. Efter att ha passerat genom det röda filtret är ljusförlusten 90 %, vilket bara lämnar 200 lumen rött ljus. I den nydesignade lampan använder Lumileds 18 röda LED-ljuskällor, inklusive kretsförlust, som förbrukar totalt 14 watt för att producera samma ljuseffekt. Bilsignallampa är också ett viktigt område för tillämpning av LED-ljuskällor.

För allmän belysning behöver människor mer vit ljuskälla. 1998 utvecklades vit LED framgångsrikt. Lysdioden är gjord av Gan-chip och yttriumaluminiumgranat (YAG) inkapslade tillsammans. Gan-chippet avger blått ljus（ λ P = 465nm, WD = 30nm), YAG-fosfor innehållande Ce3+ tillverkat av högtemperatursintring avger gult ljus efter att ha exciterats av detta blå ljus, med ett toppvärde på 550n LED-lampa m. Det blå LED-substratet är installerat i den skålformade reflekterande håligheten och täckt med ett tunt lager harts blandat med YAG, cirka 200-500 nm. En del av det blå ljuset som sänds ut av LED-substratet absorberas av fosforn, och den andra delen av det blå ljuset blandas med det gula ljuset som sänds ut av fosforn för att erhålla vitt ljus.

För InGaN / YAG vita lysdioder kan olika färger av vitt ljus med en färgtemperatur på 3500-10000k erhållas genom att ändra den kemiska sammansättningen av YAG-fosfor och justera tjockleken på fosforskiktet. Denna metod för att få vitt ljus genom blå LED har fördelarna med enkel struktur, låg kostnad och hög teknisk mognad, så den används mest.ã€