Princip činnosti LED žárovky

LED (light emitting diode) je polovodičové zařízení v pevné fázi, které dokáže přeměnit elektrickou energii na viditelné světlo. Dokáže přímo přeměnit elektřinu na světlo. Srdcem LED je polovodičový wafer. Jeden konec destičky je připevněn ke konzole, jeden konec je záporná elektroda a druhý konec je připojen ke kladné elektrodě napájecího zdroje, takže celá destička je zalita epoxidovou pryskyřicí.

Polovodičový čip se skládá ze dvou částí. Jedna část je polovodič typu p, ve kterém dominují otvory, a druhý konec je polovodič typu n, převážně elektrony. Ale když jsou dva polovodiče spojeny, vytvoří se mezi nimi p-n přechod. Když proud působí na čip přes drát, elektrony budou vytlačeny do oblasti p, kde se elektrony a díry sloučí, a poté emitují energii ve formě fotonů. Toto je princip vyzařování světla LED. Vlnová délka světla, tedy barva světla, je určena materiálem tvořícím p-n přechod.

LED může přímo vyzařovat červené, žluté, modré, zelené, zelené, oranžové, fialové a bílé světlo.

Zpočátku byla LED používána jako světelný zdroj indikátorů přístrojů a měřičů. Později byly LED různých barev světla široce používány v semaforech a velkoplošných obrazovkách, což mělo za následek dobré ekonomické a sociální výhody. Vezměte si jako příklad 12palcovou červenou semaforovou lampu. Ve Spojených státech byla původně jako zdroj světla použita 140wattová žárovka s dlouhou životností a nízkou světelnou účinností, která produkovala 2000 lumenů bílého světla. Po průchodu červeným filtrem je ztráta světla 90%, zbyde jen 200 lumenů červeného světla. V nově navržené lampě Lumileds využívá 18 červených LED světelných zdrojů, včetně ztráty obvodu, která spotřebuje celkem 14 wattů k vytvoření stejného světelného efektu. Automobilová signální svítilna je také důležitou oblastí aplikace světelných zdrojů LED.

Pro obecné osvětlení lidé více potřebují zdroj bílého světla. V roce 1998 byla úspěšně vyvinuta bílá LED. LED je vyrobena z čipu Gan a yttrium hliníkového granátu (YAG) zapouzdřených dohromady. Čip Gan vyzařuje modré světlo（ λ P = 465nm, WD = 30nm), fosfor YAG obsahující Ce3+ vyrobený vysokoteplotním slinováním vydává žluté světlo po vybuzení tímto modrým světlem, se špičkovou hodnotou 550n LED lampa m. Substrát modré LED je instalován v reflexní dutině ve tvaru misky a pokryt tenkou vrstvou pryskyřice smíchané s YAG, asi 200-500 nm. Část modrého světla emitovaného substrátem LED je absorbována fosforem a druhá část modrého světla je smíchána se žlutým světlem emitovaným fosforem, aby se získalo bílé světlo.

Pro InGaN / YAG bílé LED lze získat různé barvy bílého světla s barevnou teplotou 3500-10000k změnou chemického složení YAG fosforu a úpravou tloušťky fosforové vrstvy. Tento způsob získávání bílého světla prostřednictvím modré LED má výhody jednoduché konstrukce, nízké ceny a vysoké technické vyspělosti, proto se používá nejvíce.