Prinsipyo ng LED light

LED (Light Emitting Diode)ay isang solid-state na semiconductor device na maaaring mag-convert ng elektrikal na enerhiya sa nakikitang liwanag. Maaari itong direktang i-convert ang kuryente sa liwanag. Ang puso ng LED ay isang semiconductor chip. Ang isang dulo ng chip ay nakakabit sa isang bracket, ang isang dulo ay ang negatibong elektrod, at ang kabilang dulo ay konektado sa positibong elektrod ng supply ng kuryente, upang ang buong chip ay na-encapsulated sa epoxy resin.

Ang semiconductor wafer ay binubuo ng dalawang bahagi. Ang isang bahagi ay isang P-type semiconductor, kung saan ang mga butas ay nangingibabaw, at ang kabilang dulo ay isang N-type na semiconductor, kung saan ang mga electron ay pangunahing naroroon. Ngunit kapag ang dalawang semiconductor na ito ay konektado, isang P-N junction ay nabuo sa pagitan nila. Kapag ang kasalukuyang kumikilos sa wafer sa pamamagitan ng kawad, ang mga electron ay itulak sa rehiyon ng P, kung saan ang mga electron ay muling magsasama-sama sa mga butas, at pagkatapos ay ang enerhiya ay ilalabas sa anyo ng mga photon. Ito ang prinsipyo ng LED light emitting. Ang wavelength ng liwanag, iyon ay, ang kulay ng liwanag, ay tinutukoy ng materyal na bumubuo sa P-N junction.

Ang LED ay maaaring direktang naglalabas ng pula, dilaw, asul, berde, cyan, orange, purple at puting liwanag.

Sa una, ang mga LED ay ginamit bilang mga mapagkukunan ng ilaw ng tagapagpahiwatig para sa mga instrumento. Nang maglaon, ang mga LED na may iba't ibang kulay na liwanag ay malawakang ginagamit sa mga ilaw ng trapiko at malalaking lugar na display screen, na gumagawa ng magandang pang-ekonomiya at panlipunang benepisyo. Kumuha ng 12-pulgadang pulang traffic light bilang halimbawa. Sa United States, isang mahabang buhay, low-light visual efficiency na 140-watt incandescent lamp ang ginagamit bilang light source, na gumagawa ng 2,000 lumens ng puting liwanag. Matapos dumaan sa pulang filter, 90% ng ilaw ang nawala, na nag-iiwan lamang ng 200 lumens ng pulang ilaw. Sa bagong idinisenyong lampara, ang Lumileds ay gumagamit ng 18 pulang LED na pinagmumulan ng ilaw, na kumukonsumo ng kabuuang 14 watts ng kuryente kabilang ang mga pagkawala ng circuit upang makagawa ng parehong light effect. Ang mga automotive signal lights ay isa ring mahalagang lugar para sa LED light source applications.

Para sa pangkalahatang pag-iilaw, kailangan ng mga tao ang puting ilaw na pinagmumulan. Noong 1998, matagumpay na binuo ang white-light-emitting LED. Ang ganitong uri ng LED ay ginawa sa pamamagitan ng packaging GaN chips at yttrium aluminum garnet (YAG). Ang GaN chip ay naglalabas ng asul na liwanag (λp=465nm, Wd=30nm), at ang YAG phosphor na naglalaman ng Ce3+ na ginawa ng high-temperature sintering ay naglalabas ng dilaw na liwanag pagkatapos ma-excite ng asul na liwanag, na may pinakamataas na halaga ng 550nLED lamp m. Ang asul na LED substrate ay naka-install sa isang hugis-mangkok na mapanimdim na lukab at natatakpan ng isang manipis na layer ng dagta na may halong YAG, mga 200-500nm. Ang bahagi ng asul na ilaw na ibinubuga ng LED substrate ay hinihigop ng phosphor, at ang iba pang bahagi ng asul na ilaw ay hinahalo sa dilaw na ilaw na ibinubuga ng phosphor upang makakuha ng puting liwanag.

Para sa InGaN/YAG white LEDs, sa pamamagitan ng pagbabago ng kemikal na komposisyon ng YAG phosphor at pagsasaayos ng kapal ng phosphor layer, maaaring makuha ang puting liwanag ng iba't ibang kulay na may temperatura ng kulay na 3500-10000K. Ang pamamaraang ito ng pagkuha ng puting liwanag sa pamamagitan ng asul na LED ay may simpleng istraktura, mababang gastos, at mataas na teknolohikal na kapanahunan, kaya ito ang pinakaginagamit.