Принцип на LED светло

LED (диода што емитува светлина)е полупроводнички уред во цврста состојба што може да ја претвори електричната енергија во видлива светлина. Може директно да ја претвори електричната енергија во светлина. Срцето на ЛЕР е полупроводнички чип. Едниот крај на чипот е прикачен на држач, едниот крај е негативната електрода, а другиот крај е поврзан со позитивната електрода на напојувањето, така што целиот чип е затворен во епоксидна смола.

Полупроводничката обланда е составена од два дела. Едниот дел е полупроводник од P-тип, во кој доминираат дупки, а другиот крај е полупроводник од N-тип, каде главно се присутни електрони. Но, кога овие два полупроводници се поврзани, меѓу нив се формира P-N спој. Кога струјата делува на нафората низ жицата, електроните ќе бидат туркани до регионот P, каде што електроните ќе се рекомбинираат со дупки, а потоа енергијата ќе се емитува во форма на фотони. Ова е принципот на емитување LED светлина. Брановата должина на светлината, односно бојата на светлината, се определува со материјалот што го формира P-N спојот.

LED може директно да емитува црвена, жолта, сина, зелена, цијан, портокалова, виолетова и бела светлина.

Првично, LED диоди се користеа како извори на индикаторска светлина за инструментите. Подоцна, LED диоди со различни светлосни бои беа широко користени на семафорите и на екраните со голема површина, што даваше добри економски и социјални придобивки. Земете 12-инчен црвен семафор како пример. Во Соединетите Американски Држави, како извор на светлина се користи долготрајна блескаво светилка со визуелна ефикасност со слаба осветленост од 140 вати, која произведува 2.000 лумени бела светлина. По минување низ црвениот филтер, 90% од светлината се губи, оставајќи само 200 лумени црвено светло. Во новодизајнираната светилка, Lumileds користи 18 црвени LED извори на светлина, кои трошат вкупно 14 вати моќ, вклучувајќи ги и загубите на колото за да го создадат истиот светлосен ефект. Автомобилските сигнални светла се исто така важна област за апликациите за LED извори на светлина.

За општо осветлување, на луѓето им се потребни извори на бела светлина. Во 1998 година, ЛЕР што емитува бела светлина беше успешно развиен. Овој вид LED е направен со пакување GaN чипови и итриум алуминиумски гранат (YAG). Чипот GaN емитува сина светлина (λp=465nm, Wd=30nm), а YAG фосфорот кој содржи Ce3+ направен со синтерување со висока температура емитува жолта светлина откако ќе биде возбуден од сината светлина, со максимална вредност од 550nLED светилка m. Сината LED подлога е инсталирана во рефлектирачка празнина во облик на чинија и покриена со тенок слој смола измешана со YAG, околу 200-500 nm. Дел од сината светлина што ја емитува подлогата LED се апсорбира од фосфорот, а другиот дел од сината светлина се меша со жолтата светлина што ја емитува фосфорот за да се добие бела светлина.

За InGaN/YAG бели LED диоди, со промена на хемискиот состав на YAG фосфорот и прилагодување на дебелината на фосфорниот слој, може да се добие бела светлина од различни бои со температура на бојата од 3500-10000K. Овој метод на добивање бела светлина преку сина ЛЕД има едноставна структура, ниска цена и висока технолошка зрелост, па затоа е и најкористен.