Principes van LED-lichtproducten

LED (Light Emitting Diode) is een halfgeleiderapparaat in vaste toestand dat elektrische energie kan omzetten in zichtbaar licht. Het kan elektriciteit direct omzetten in licht. Het hart van een LED is een halfgeleiderchip, waarbij het ene uiteinde is bevestigd aan een beugel, het ene uiteinde de negatieve elektrode is en het andere uiteinde is aangesloten op de positieve elektrode van een voeding, waardoor de hele chip is ingekapseld in epoxyhars.

Een halfgeleiderchip bestaat uit twee delen: het ene is een halfgeleider van het P-type waarin gaten domineren, en het andere is een halfgeleider van het N-type waarin elektronen domineren. Maar wanneer deze twee halfgeleiders met elkaar worden verbonden, wordt er een P-N-overgang tussen gevormd. Wanneer de stroom door de draad gaat en op de chip inwerkt, worden elektronen naar het P-gebied geduwd, waar ze recombineren met gaten en energie uitstralen in de vorm van fotonen. Dit is het principe vanLED-lichtuitstoot. De golflengte van licht, ook wel de kleur van licht genoemd, wordt bepaald door het materiaal dat de P-N-overgang vormt.

LED's kunnen direct rood, geel, blauw, groen, blauw, oranje, paars en wit licht uitstralen.

Aanvankelijk werd LED gebruikt als indicatielichtbron voor instrumenten en meters. Later werden verschillende gekleurde LED's op grote schaal gebruikt in verkeerslichten en grote displays, wat goede economische en sociale voordelen opleverde. Als we het rode verkeerslicht van 30 cm als voorbeeld nemen, werd in de Verenigde Staten oorspronkelijk een gloeilamp van 140 watt met een lange levensduur en een laag visueel rendement als lichtbron gebruikt, die 2000 lumen aan wit licht produceerde. Na het passeren van het rode filter bedraagt ​​het lichtverlies 90%, waardoor er slechts 200 lumen aan rood licht overblijft. In de nieuw ontworpen lamp maakt Lumileds gebruik van 18 rode LED-lichtbronnen, inclusief circuitverliezen, die in totaal 14 watt elektriciteit verbruiken en hetzelfde lichteffect produceren. Ook autosignaallampen zijn een belangrijk terrein voor de toepassing van LED-lichtbronnen.

Voor algemene verlichting hebben mensen meer witte lichtbronnen nodig. De ontwikkeling van LED die wit licht uitstraalt, was succesvol in 1998. Dit type LED wordt gemaakt door GaN-chips en yttriumaluminium-granaat (YAG) samen in te kapselen. GaN-chip zendt blauw licht uit（ λ Het YAG-fluorescerende poeder dat Ce3+ bevat, geproduceerd door sinteren bij hoge temperatuur (p=465nm, Wd=30nm), straalt geel licht uit na te zijn opgewonden door dit blauwe licht, met een piek van 550nLED-lichtM. Het blauwlicht-LED-substraat wordt geïnstalleerd in een komvormige reflectorholte, bedekt met een dunne harslaag gemengd met YAG, ongeveer 200-500 nm. Het blauwe licht dat door het LED-substraat wordt uitgezonden, wordt geabsorbeerd door het fluorescerende poeder en een ander deel van het blauwe licht wordt gemengd met het gele licht dat door het fluorescerende poeder wordt uitgezonden om wit licht te verkrijgen.

Voor InGaN/YAG witte LED's kunnen, door de chemische samenstelling van YAG-fosfor te veranderen en de dikte van de fosforlaag aan te passen, verschillende kleuren wit licht met een kleurtemperatuur van 3500-10.000 K worden verkregen. Deze methode voor het verkrijgen van wit licht via blauwe LED wordt veel gebruikt vanwege de eenvoudige constructie, lage kosten en hoge technologische volwassenheid.