Принципи на LED светлосни производи

LED (Light Emitting Diode) е полупроводнички уред во цврста состојба кој може да ја претвори електричната енергија во видлива светлина. Може директно да ја претвори електричната енергија во светлина. Срцето на ЛЕР е полупроводнички чип, со еден крај прикачен на држач, едниот крај е негативната електрода, а другиот крај е поврзан со позитивната електрода на напојувањето, со што целиот чип е инкапсулиран во епоксидна смола.

Полупроводничкиот чип се состои од два дела, едниот е полупроводник од типот P во кој доминираат дупките, а другиот е полупроводник од типот N во кој доминираат електроните. Но, кога овие два полупроводници се поврзани, меѓу нив се формира P-N спој. Кога струјата поминува низ жицата и делува на чипот, електроните се туркаат кон регионот P, каде што се рекомбинираат со дупки и испуштаат енергија во форма на фотони. Ова е принципот наLED светлоемисија. Брановата должина на светлината, позната и како боја на светлината, се определува од материјалот што го формира P-N спојот.

LED диодите може директно да емитуваат црвена, жолта, сина, зелена, сина, портокалова, виолетова и бела светлина.

Првично, ЛЕР се користеше како извор на индикаторско светло за инструменти и броила. Подоцна, различни обоени LED диоди беа широко користени во сообраќајните сигнали и приказите на големи површини, што даваше добри економски и социјални придобивки. Земајќи го црвеното семафор од 12 инчи како пример, во Соединетите Држави, како извор на светлина првично се користеше блескаво светилка од 140 вати со долг животен век и мала визуелна ефикасност, која произведуваше 2000 лумени бела светлина. По минување низ црвениот филтер, загубата на светлина е 90%, оставајќи само 200 лумени црвено светло. Во новодизајнираната светилка, Lumileds користи 18 црвени LED извори на светлина, вклучувајќи ги загубите на колото, кои трошат вкупно 14 вати електрична енергија и го произведуваат истиот светлосен ефект. Сигналните светла за автомобили се исто така важно поле за примена на LED извори на светлина.

За општо осветлување, на луѓето им се повеќе потребни извори на бела светлина. Развојот на ЛЕР што емитува бела светлина беше успешен во 1998 година. Овој тип на LED е направен со инкапсулирање на GaN чипови и итриум алуминиумски гранат (YAG). Чипот GaN емитува сина светлина (λ Флуоресцентниот прав YAG кој содржи Ce3+ произведен со синтерување со висока температура (p=465nm, Wd=30nm) емитува жолта светлина откако ќе биде возбуден од оваа сина светлина, со врв од 550nLED светлом. Подлогата со сино светло LED е инсталирана во рефлекторска празнина во облик на сад, покриена со тенок слој од смола измешан со YAG, околу 200-500 nm. Сината светлина што ја емитува подлогата LED се апсорбира од флуоресцентниот прав, а друг дел од сината светлина се меша со жолтата светлина што ја емитува флуоресцентниот прав за да се добие бела светлина.

За InGaN/YAG бели LED диоди, со промена на хемискиот состав на YAG фосфор и прилагодување на дебелината на фосфорниот слој, може да се добијат различни бои на бела светлина со температура на бојата од 3500-10000K. Овој метод за добивање бела светлина преку сина ЛЕД е широко користен поради неговата едноставна конструкција, ниската цена и високата технолошка зрелост.