Princip činnosti LED žárovky

LED je polovodičové zařízení v pevné fázi, které dokáže přeměnit elektrickou energii na viditelné světlo. Dokáže přímo přeměnit elektřinu na světlo. Srdcem LED je polovodičový čip. Jeden konec čipu je připevněn k držáku, jeden konec je záporný pól a druhý konec je připojen ke kladnému pólu napájecího zdroje, takže celý čip je zalitý epoxidovou pryskyřicí.

Polovodičový čip se skládá ze dvou částí. Jedna část je polovodič typu P, ve kterém jsou dominantní díry, a druhý konec je polovodič typu N, ve kterém jsou dominantní elektrony. Ale když jsou tyto 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 rekombinují s dírami a poté emitují energii ve formě fotonů. Toto je principLED světloemise. Vlnová délka světla, tedy barva světla, je určena materiálem, který tvoří P-N přechod.

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

Zpočátku se LED používala jako zdroj indikačního světla přístrojů a měřičů. Později byly různé světelné LED diody široce používány v semaforech a velkoplošných displejích, což přinášelo dobré ekonomické a sociální výhody. Vezměte si jako příklad 12palcovou červenou semaforovou lampu. Ve Spojených státech byla původně jako zdroj světla používána 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 používá Lumileds 18 červených LED světelných zdrojů, včetně ztráty obvodu. Celková spotřeba energie je 14 wattů, což může vyvolat stejný světelný efekt. Automobilová signální svítilna je také důležitou oblastí aplikace světelných zdrojů LED.

Pro celkové osvětlení lidé potřebují více zdrojů bílého světla. V roce 1998 byla úspěšně vyvinuta bílá LED. Tato LED je vyrobena zabalením čipu GaN a yttrium hliníkového granátu (YAG) dohromady. Čip GaN vyzařuje modré světlo（ λ P=465nm, Wd=30nm), fosfor YAG obsahující Ce3+slinutý při vysoké teplotě vydává žluté světlo po vybuzení tímto modrým světlem, s maximální hodnotou 550n LED lampy m. Substrát modré LED je instalován v reflexní dutině ve tvaru misky, pokryté tenkou vrstvou pryskyřice smíchané s YAG, asi 200-500 nm. Modré světlo z LED substrátu je částečně absorbováno fosforem a druhá část modrého světla je smíchána se žlutým světlem z fosforu, aby se získalo bílé světlo.

Pro InGaN/YAG white LED lze změnou chemického složení YAG fosforu a úpravou tloušťky fosforové vrstvy získat různá bílá světla s barevnou teplotou 3500-10000K. Tento způsob získávání bílého světla prostřednictvím modré LED má výhody jednoduché struktury, nízké ceny a vyspělosti vysoké technologie, takže je široce používán.