Il principio di lavoro della lampada a LED

LED (diodo a emissione di luce), un diodo a emissione di luce, è un dispositivo a semiconduttore a stato solido in grado di convertire l'energia elettrica in luce visibile. Può convertire direttamente l'elettricità in luce. Il cuore del LED è un chip a semiconduttore. Un'estremità del chip è attaccata a una staffa, un'estremità è il polo negativo e l'altra estremità è collegata al polo positivo dell'alimentazione, in modo che l'intero chip sia incapsulato dalla resina epossidica. Il chip a semiconduttore è costituito da due parti, una parte è un semiconduttore di tipo P, in cui dominano i fori, e l'altra estremità è un semiconduttore di tipo N, che è principalmente elettroni. Ma quando questi due semiconduttori sono collegati, si forma una giunzione P-N. Quando la corrente agisce sul chip attraverso il filo, gli elettroni verranno spinti nell'area P, dove gli elettroni e i fori si ricombinano, e quindi emetteranno energia sotto forma di fotoni. Questo è il principio dell'emissione di luce a LED. La lunghezza d'onda della luce, cioè il colore della luce, è determinata dal materiale che forma la giunzione P-N.

Inizialmente, il LED è stato utilizzato come fonte di luce indicatore per strumenti e metri. Successivamente, i LED di vari colori chiari sono stati ampiamente utilizzati nei semafori e nei display di grandi aree, producendo buoni benefici economici e sociali. Prendi il semaforo rosso da 12 pollici come esempio. Negli Stati Uniti, una lampada a incandescenza da 140 watt di lunga durata a scarsa efficienza era originariamente utilizzata come fonte di luce, che produce 2.000 lumen di luce bianca. Dopo aver attraversato il filtro rosso, il 90% della luce viene perso, lasciando solo 200 lumen di luce rossa. Nella lampada di nuova concezione, Lumileds utilizza 18 fonti di luce a LED rossa, comprese le perdite dei circuiti, e consuma un totale di 14 watt di energia per produrre lo stesso effetto di luce. Le luci del segnale dell'auto sono anche un campo importante dell'applicazione della sorgente di luce a LED.

Per l'illuminazione generale, le persone hanno bisogno di più fonti di luce bianca. Nel 1998, i LED di luce bianca sono stati sviluppati con successo. Questo LED è realizzato incapsulando insieme chips GAN e granato in alluminio ittrio (YAG). Il chip GAN emette la luce blu (λp = 465nm, WD = 30nm) e il fosforo YAG contenente CE3+ realizzato dalla sinterizzazione ad alta temperatura è eccitato da questa luce blu ed emette luce gialla con un valore di picco di 550 nm. Il substrato a LED blu è installato in una cavità riflettente a forma di ciotola e coperto con un sottile strato di resina mescolato con YAG, circa 200-500 nm. Parte della luce blu emessa dal substrato a LED viene assorbita dal fosforo e l'altra parte della luce blu viene miscelata con la luce gialla emessa dal fosforo per ottenere la luce bianca. Per i LED bianchi Ingan/YAG, modificando la composizione chimica del fosforo YAG e regolando lo spessore dello strato di fosforo, è possibile ottenere vari colori della luce bianca con una temperatura di colore di 3500-10000k. Questo metodo per ottenere la luce bianca attraverso LED blu ha una struttura semplice, a basso costo e altamente maturo nella tecnologia, quindi è il più utilizzato.