LED Işık Ürünlerinin Prensipleri

LED (Işık Yayan Diyot), elektrik enerjisini görünür ışığa dönüştürebilen katı hal yarı iletken bir cihazdır. Elektriği doğrudan ışığa dönüştürebilir. Bir LED'in kalbi, bir ucu bir brakete, bir ucu negatif elektrota ve diğer ucu bir güç kaynağının pozitif elektrotuna bağlanan yarı iletken bir çiptir; bu da çipin tamamının epoksi reçine içinde kapsüllenmesini sağlar.

Bir yarı iletken çip iki parçadan oluşur; biri deliklerin hakim olduğu P tipi yarı iletken, diğeri ise elektronların hakim olduğu N tipi yarı iletkendir. Ancak bu iki yarı iletken bağlandığında aralarında bir P-N bağlantısı oluşur. Akım telin içinden geçip çipe etki ettiğinde, elektronlar P bölgesine doğru itilir ve burada deliklerle yeniden birleşerek foton şeklinde enerji yayarlar. Bu prensiptirLED ışıkemisyon. Işığın rengi olarak da bilinen ışığın dalga boyu, P-N bağlantısını oluşturan malzeme tarafından belirlenir.

LED'ler doğrudan kırmızı, sarı, mavi, yeşil, mavi, turuncu, mor ve beyaz ışık yayabilir.

Başlangıçta LED, aletler ve ölçüm cihazları için gösterge ışık kaynağı olarak kullanıldı. Daha sonra trafik sinyallerinde ve geniş alanlı ekranlarda çeşitli renkli LED'ler yaygın olarak kullanıldı ve iyi ekonomik ve sosyal faydalar sağlandı. Örnek olarak 12 inçlik kırmızı trafik ışığını ele alırsak, Amerika Birleşik Devletleri'nde, ışık kaynağı olarak başlangıçta uzun ömürlü ve düşük görsel verimliliğe sahip 140 watt'lık bir akkor lamba kullanıldı ve 2000 lümen beyaz ışık üretildi. Kırmızı filtreden geçtikten sonra ışık kaybı %90 olup geriye sadece 200 lümenlik kırmızı ışık kalır. Lumileds, yeni tasarladığı lambada devre kayıpları da dahil olmak üzere toplamda 14 watt elektrik tüketen ve aynı ışık efektini üreten 18 adet kırmızı LED ışık kaynağı kullanıyor. Araba sinyal lambaları da LED ışık kaynaklarının uygulanması açısından önemli bir alandır.

Genel aydınlatma için insanların beyaz ışık kaynaklarına daha çok ihtiyacı vardır. Beyaz ışık yayan LED'in geliştirilmesi 1998'de başarılı oldu. Bu LED türü, GaN çipleri ve itriyum alüminyum garnetin (YAG) birlikte kapsüllenmesiyle yapılır. GaN çipi mavi ışık yayar（ λ Yüksek sıcaklıkta sinterleme (p=465nm, Wd=30nm) ile üretilen Ce3+ içeren YAG floresan tozu, bu mavi ışıkla uyarıldıktan sonra 550n tepe noktasına sahip sarı ışık yayar.LED ışıkM. Mavi ışıklı LED alt tabakası, yaklaşık 200-500 nm'lik YAG ile karıştırılmış ince bir reçine tabakasıyla kaplanmış, çanak şeklindeki bir reflektör boşluğuna yerleştirilir. LED substrat tarafından yayılan mavi ışık, floresan tozu tarafından emilir ve mavi ışığın bir kısmı, beyaz ışık elde etmek için floresan tozu tarafından yayılan sarı ışıkla karıştırılır.

For InGaN/YAG white LEDs, by changing the chemical composition of YAG phosphor and adjusting the thickness of the phosphor layer, various colors of white light with a color temperature of 3500-10000K can be obtained. This method of obtaining white light through blue LED is widely used due to its simple construction, low cost, and high technological maturity.