Principy LED světelných produktů

LED (Light Emitting Diode) je polovodičové zařízení v pevné fázi, které dokáže přeměnit elektrickou energii na viditelné světlo. Dokáže přímo přeměnit elektřinu na světlo. Srdcem LED je polovodičový čip s jedním koncem připojeným ke konzole, přičemž jeden konec je záporná elektroda a druhý konec je připojen ke kladné elektrodě napájecího zdroje, čímž je celý čip zapouzdřen v epoxidové pryskyřici.

Polovodičový čip se skládá ze dvou částí, jedna je polovodič typu P, ve kterém dominují otvory, a druhá je polovodič typu N, ve kterém dominují elektrony. Ale když jsou tyto dva polovodiče spojeny, vytvoří se mezi nimi P-N přechod. Když proud prochází drátem a působí na čip, jsou elektrony vytlačovány směrem k oblasti P, kde se rekombinují s dírami a emitují energii ve formě fotonů. Toto je principLED světloemise. Vlnová délka světla, známá také jako barva světla, je určena materiálem, který tvoří P-N přechod.

LED diody mohou přímo vyzařovat červené, žluté, modré, zelené, modré, oranžové, fialové a bílé světlo.

Zpočátku se LED používala jako světelný zdroj pro přístroje a měřiče. Později byly různé barevné LED diody široce používány v dopravních signálech a velkoplošných displejích, což přinášelo dobré ekonomické a sociální výhody. Vezmeme-li jako příklad 12palcový červený semafor, ve Spojených státech byla původně jako zdroj světla použita 140wattová žárovka s dlouhou životností a nízkou vizuální účinností, která produkovala 2000 lumenů bílého světla. Po průchodu červeným filtrem je ztráta světla 90%, zbyde jen 200 lumenů červeného světla. V nově navržené lampě Lumileds využívá 18 červených LED světelných zdrojů včetně obvodových ztrát, které spotřebují celkem 14 wattů elektřiny a produkují stejný světelný efekt. Signální světla do auta jsou také důležitou oblastí pro použití světelných zdrojů LED.

Pro obecné osvětlení lidé více potřebují zdroje bílého světla. Vývoj LED emitujících bílé světlo byl úspěšný v roce 1998. Tento typ LED je vyroben zapouzdřením čipů GaN a ytrium-hliníkového granátu (YAG) dohromady. Čip GaN emituje modré světlo（ λ Fluorescenční prášek YAG obsahující Ce3+ vyrobený vysokoteplotním slinováním (p=465nm, Wd=30nm) po excitaci tímto modrým světlem emituje žluté světlo s vrcholem 550nLED světlom Substrát s modrým světlem LED je instalován v dutině reflektoru ve tvaru misky, pokryté tenkou pryskyřičnou vrstvou smíchanou s YAG, asi 200-500 nm. Modré světlo emitované LED substrátem je absorbováno fluorescenčním práškem a další část modrého světla je smíchána se žlutým světlem emitovaným fluorescenčním práškem, aby se získalo bílé světlo.

Pro InGaN/YAG bílé LED lze změnou chemického složení YAG fosforu a úpravou tloušťky fosforové vrstvy získat různé barvy bílého světla s barevnou teplotou 3500-10000K. Tento způsob získávání bílého světla prostřednictvím modré LED je široce používán díky jednoduché konstrukci, nízké ceně a vysoké technologické vyspělosti.