Arbejdsprincip for LED-lampe

LED (light emitting diode) er en solid-state halvlederenhed, der kan omdanne elektrisk energi til synligt lys. Det kan direkte omdanne elektricitet til lys. Hjertet i LED er en halvlederwafer. Den ene ende af waferen er fastgjort til et beslag, den ene ende er en negativ elektrode, og den anden ende er forbundet til den positive elektrode på strømforsyningen, så hele waferen er indkapslet af epoxyharpiks.

Halvlederchippen består af to dele. Den ene del er en p-type halvleder, hvor huller dominerer, og den anden ende er en n-type halvleder, hovedsageligt elektroner. Men når de to halvledere er forbundet, dannes der en p-n overgang mellem dem. Når strømmen virker på chippen gennem ledningen, vil elektronerne blive skubbet til p-området, hvor elektronerne og hullerne sammensættes, og derefter udsende energi i form af fotoner. Dette er princippet om LED-lysemission. Lysets bølgelængde, det vil sige lysets farve, bestemmes af materialet, der danner p-n krydset.

LED kan direkte udsende rødt, gult, blåt, grønt, grønt, orange, lilla og hvidt lys.

I begyndelsen blev led brugt som indikatorlyskilde for instrumenter og målere. Senere blev LED i forskellige lysfarver meget brugt i trafiklys og store skærme, hvilket resulterede i gode økonomiske og sociale fordele. Tag den 12 tommer røde trafiksignallampe som et eksempel. I USA blev 140 watt glødelampe med lang levetid og lav lyseffektivitet oprindeligt brugt som lyskilde, der producerede 2000 lumen hvidt lys. Efter at have passeret det røde filter er lystabet 90 %, hvilket kun efterlader 200 lumen rødt lys. I den nydesignede lampe anvender Lumileds 18 røde LED-lyskilder, inklusive kredsløbstab, som i alt bruger 14 watt for at producere den samme lyseffekt. Bilsignallampe er også et vigtigt område inden for LED-lyskildeanvendelse.

Til generel belysning har folk mere brug for hvid lyskilde. I 1998 blev hvid LED med succes udviklet. LED'en er lavet af Gan chip og yttrium aluminium granat (YAG) indkapslet sammen. Gan-chippen udsender blåt lys（ λ P = 465nm, WD = 30nm), YAG-phosphor indeholdende Ce3+ fremstillet ved højtemperatursintring udsender gult lys efter at være blevet exciteret af dette blå lys, med en spidsværdi på 550n LED-lampe m. Det blå LED-substrat er installeret i det skålformede reflekterende hulrum og dækket med et tyndt lag harpiks blandet med YAG, omkring 200-500 nm. En del af det blå lys, der udsendes af LED-substratet, absorberes af fosforet, og den anden del af det blå lys blandes med det gule lys, der udsendes af fosforet, for at opnå hvidt lys.

For InGaN / YAG hvide LED'er kan forskellige farver hvidt lys med farvetemperatur på 3500-10000k opnås ved at ændre den kemiske sammensætning af YAG fosfor og justere tykkelsen af ​​fosforlaget. Denne metode til at opnå hvidt lys gennem blå LED har fordelene ved simpel struktur, lave omkostninger og høj teknisk modenhed, så den bruges mest.ã€