Il principio del prodotto delle luci a LED
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Il LED (diodo a emissione di luce) è un dispositivo a semiconduttore a stato solido in grado di convertire l'energia elettrica in luce visibile, che può convertire direttamente l'elettricità in luce. Il cuore di un LED è un wafer a semiconduttore con un'estremità 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 wafer sia incapsulato dalla resina epossidica.
Un wafer di semiconduttore è costituito da due parti, una 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 su questo lato. Ma quando questi due semiconduttori sono collegati, si forma una giunzione PN tra loro. Quando una corrente elettrica viene applicata al wafer attraverso il filo, gli elettroni verranno spinti alla regione P, in cui gli elettroni si ricombineranno con i fori e quindi l'energia verrà emessa sotto forma di fotoni, che è il principio dell'emissione di luce a LED. La lunghezza d'onda della luce, che è il colore della luce, è determinata dal materiale che forma la giunzione PN.
I LED possono emettere direttamente la luce rossa, gialla, blu, verde, ciano, arancione, viola e bianca.
Inizialmente, il LED è stato utilizzato come una fonte di luce indicatore per la strumentazione e successivamente LED di vari colori chiari è stato ampiamente utilizzato nei semafori e negli schermi di visualizzazione in grande area, con conseguenti buoni benefici economici e sociali. Negli Stati Uniti, ad esempio, una lampada incandescente Watt 140- Watt con una durata di lunga durata e in condizioni di scarsa luminosa è stata usata come sorgente luminosa, che ha prodotto 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, che consumano un totale di 14 watt di potenza, comprese le perdite di circuito, per produrre lo stesso effetto di luce. Le luci del segnale automobilistico sono anche un'area importante per le applicazioni di sorgente luminosa a LED.
Per l'illuminazione generale, le persone hanno bisogno di una fonte di luce bianca di più. Nel 1998, lo sviluppo di un LED bianco ebbe successo. Questi LED sono realizzati insieme incapsulando i chip GAN e il granato in alluminio di ittrio (YAG). Il chip Gan emette la luce blu (λp =465 nm, wd =30 nm) e il fosforo YAG contenente CE 3+ realizzato da sintering ad alta temperatura emette la luce gialla dopo essere stato eccitato da questa luce blu, con un valore di picco di 550 n. Il substrato a LED blu è montato in una cavità riflettente a forma di ciotola ed è coperto da un sottile strato di resina miscelato con YAG, circa 200-500 nm. La luce blu emessa dal substrato a LED è parzialmente 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, possono essere ottenuti vari colori di luce bianca con una temperatura di colore di 3500-10000 K cambiando la composizione chimica del fosforo YAG e regolando lo spessore dello strato di fosforo. Questo metodo per ottenere la luce bianca attraverso i LED blu è il più utilizzato per la sua struttura semplice, il basso costo e l'elevata maturità tecnica.
