Het werkende principe van LED -lamp

LED (licht emitting diode), een lichtemitterende diode, is een halfgeleiderapparaat voor vaste toestand die elektrische energie kan omzetten in zichtbaar licht. Het kan elektriciteit rechtstreeks omzetten in licht. Het hart van LED is een halfgeleiderchip. Het ene uiteinde van de chip is bevestigd aan een beugel, het ene uiteinde is de negatieve pool en het andere uiteinde is verbonden met de positieve pool van de voeding, zodat de hele chip is ingekapseld door epoxyhars. De halfgeleiderchip bestaat uit twee delen, een deel is een P-type halfgeleider, waarin gaten domineren, en het andere uiteinde is een N-type halfgeleider, dat voornamelijk elektronen is. Maar wanneer deze twee halfgeleiders zijn aangesloten, wordt er een P-N-junctie tussen hen gevormd. Wanneer de stroom op de chip door de draad werkt, worden de elektronen naar het P -gebied geduwd, waar de elektronen en gaten recombineren, en dan zullen ze energie uitzenden in de vorm van fotonen. Dit is het principe van LED -lichtemissie. De golflengte van licht, dat wil zeggen de kleur van het licht, wordt bepaald door het materiaal dat de p-n junctie vormt.

Aanvankelijk werd LED gebruikt als een indicatielichtbron voor instrumenten en meters. Later werden LED's van verschillende lichte kleuren op grote schaal gebruikt in verkeerslichten en schermen met grote area, wat goede economische en sociale voordelen opleverde. Neem het 12-inch rode verkeerslicht als voorbeeld. In de Verenigde Staten werd een lange-leven, 140-watt gloeilamp met weinig licht-efficiëntie oorspronkelijk gebruikt als de lichtbron, die 2.000 lumen wit licht produceert. Na het passeren van het rode filter gaat 90% van het licht verloren, waardoor slechts 200 lumen rood licht achterblijft. In de nieuw ontworpen lamp gebruikt Lumileds 18 rode LED -lichtbronnen, waaronder circuitverliezen, en verbruikt in totaal 14 watt vermogen om hetzelfde lichte effect te produceren. Autosignaallichten zijn ook een belangrijk veld van LED -lichtbron -toepassing.

Voor algemene verlichting hebben mensen meer witte lichtbronnen nodig. In 1998 werden wit licht LED's met succes ontwikkeld. Deze LED wordt gemaakt door GAN -chips en yttriumaluminium granaat (YAG) samen te vullen. De GAN-chip zendt blauw licht uit (λp = 465 nm, wd = 30 nm), en de YAG-fosfor die CE3+ bevat gemaakt door sinteren op hoge temperatuur wordt geëxciteerd door dit blauwe licht en stoot geel licht uit met een piekwaarde van 550 nm. Het blauwe LED-substraat is geïnstalleerd in een komvormige reflecterende holte en bedekt met een dunne laag hars gemengd met YAG, ongeveer 200-500 nm. Een deel van het blauwe licht dat wordt uitgezonden door het LED -substraat wordt geabsorbeerd door de fosfor en het andere deel van het blauwe licht wordt gemengd met het gele licht dat door de fosfor wordt uitgezonden om wit licht te verkrijgen. Voor Ingan/YAG-witte LED's kunnen door de chemische samenstelling van de YAG-fosfor te veranderen en de dikte van de fosforlaag aan te passen, verschillende kleuren wit licht met een kleurtemperatuur van 3500-10000K worden verkregen. Deze methode voor het verkrijgen van wit licht door blauwe LED's is eenvoudig in structuur, laag in kosten en zeer volwassen technologie, dus het is het meest gebruikt.