Werkingsprincipe van LED-lamp:

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 LED is een halfgeleiderwafel. Het ene uiteinde van de wafel is bevestigd aan een beugel, het ene uiteinde is een negatieve elektrode en het andere uiteinde is verbonden met de positieve elektrode van de voeding, zodat de hele wafel is ingekapseld door epoxyhars.

De halfgeleiderchip bestaat uit twee delen. Het ene deel is een p-type halfgeleider, waarin gaten domineren, en het andere uiteinde is een n-type halfgeleider, voornamelijk elektronen. Maar wanneer de twee halfgeleiders zijn verbonden, wordt er een pn-overgang tussen hen gevormd. Wanneer de stroom via de draad op de chip inwerkt, worden de elektronen naar het p-gebied geduwd, waar de elektronen en gaten zich verbinden, en vervolgens energie uitzenden in de vorm van fotonen. Dit is het principe van LED-lichtemissie. De golflengte van licht, dat wil zeggen de kleur van het licht, wordt bepaald door het materiaal dat de pn-overgang vormt.

LED kan direct rood, geel, blauw, groen, groen, oranje, paars en wit licht uitstralen.

In eerste instantie werd led gebruikt als indicatielichtbron voor instrumenten en meters. Later werd LED met verschillende lichtkleuren veel gebruikt in verkeerslichten en beeldschermen met een groot oppervlak, wat goede economische en sociale voordelen opleverde. Neem als voorbeeld de rode verkeerslichtlamp van 12 inch. In de Verenigde Staten werd oorspronkelijk een 140 watt gloeilamp met een lange levensduur en een laag lichtrendement gebruikt als lichtbron, die 2000 lumen wit licht produceerde. Na het passeren van het roodfilter is het lichtverlies 90%, waardoor er slechts 200 lumen rood licht overblijft. In de nieuw ontworpen lamp gebruikt Lumileds 18 rode LED-lichtbronnen, inclusief circuitverlies, die in totaal 14 watt verbruiken om hetzelfde lichteffect te produceren. Auto-signaallamp is ook een belangrijk gebied van toepassing van LED-lichtbronnen.

Voor algemene verlichting hebben mensen meer een witte lichtbron nodig. In 1998 werd met succes witte LED ontwikkeld. De LED is gemaakt van Gan-chip en yttrium aluminium granaat (YAG) samen ingekapseld. De Gan-chip zendt blauw licht uit - P = 465 nm, WD = 30 nm), YAG-fosfor met Ce3 + gemaakt door sinteren bij hoge temperatuur straalt geel licht uit nadat het is opgewonden door dit blauwe licht, met een piekwaarde van 550n LED-lamp m. Het blauwe LED-substraat wordt geïnstalleerd in de komvormige reflecterende holte en bedekt met een dunne laag hars gemengd met YAG, ongeveer 200-500 nm. Een deel van het blauwe licht dat door het LED-substraat wordt uitgezonden, wordt geabsorbeerd door de fosfor, en het andere deel van het blauwe licht wordt gemengd met het gele licht dat door de fosfor wordt uitgezonden om wit licht te verkrijgen.

Voor InGaN / YAG witte LED's kunnen verschillende kleuren wit licht met een kleurtemperatuur van 3500-10000k worden verkregen door de chemische samenstelling van YAG-fosfor te wijzigen en de dikte van de fosforlaag aan te passen. Deze methode om wit licht te verkrijgen door middel van blauwe LED heeft de voordelen van een eenvoudige structuur, lage kosten en hoge technische volwassenheid, en wordt daarom het meest gebruikt.