Načela izdelkov LED luči

LED (Light Emitting Diode) je polprevodniška polprevodniška naprava, ki lahko pretvori električno energijo v vidno svetlobo. Lahko neposredno pretvori električno energijo v svetlobo. Srce LED je polprevodniški čip, z enim koncem pritrjenim na nosilec, en konec je negativna elektroda, drugi konec pa je povezan s pozitivno elektrodo napajalnika, zaradi česar je celoten čip zavit v epoksi smolo.

Polprevodniški čip je sestavljen iz dveh delov, eden je polprevodnik tipa P, v katerem prevladujejo luknje, drugi pa je polprevodnik tipa N, v katerem prevladujejo elektroni. Toda ko sta ta dva polprevodnika povezana, se med njima oblikuje P-N spoj. Ko gre tok skozi žico in deluje na čip, se elektroni potisnejo proti območju P, kjer se rekombinirajo z luknjami in oddajajo energijo v obliki fotonov. To je načeloLED lučkaemisija. Valovna dolžina svetlobe, znana tudi kot barva svetlobe, je določena z materialom, ki tvori P-N spoj.

LED lahko neposredno oddajajo rdečo, rumeno, modro, zeleno, modro, oranžno, vijolično in belo svetlobo.

Sprva se je LED uporabljala kot indikator svetlobe za instrumente in merilnike. Kasneje so se različne barvne LED diode široko uporabljale v prometni signalizaciji in zaslonih z velikimi površinami, kar je prineslo dobre gospodarske in družbene koristi. Če za primer vzamemo 12-palčni rdeči semafor, je bila v Združenih državah kot vir svetlobe prvotno uporabljena 140-vatna žarnica z žarilno nitko z dolgo življenjsko dobo in nizko vizualno učinkovitostjo, ki je proizvedla 2000 lumnov bele svetlobe. Po prehodu skozi rdeči filter je izguba svetlobe 90 %, ostane le 200 lumnov rdeče svetlobe. V novo zasnovani svetilki Lumileds uporablja 18 rdečih LED svetlobnih virov, vključno z izgubami tokokroga, ki skupaj porabijo 14 vatov električne energije in ustvarijo enak svetlobni učinek. Pomembno področje uporabe LED svetlobnih virov so tudi avtomobilske signalne luči.

Za splošno razsvetljavo ljudje bolj potrebujejo vire bele svetlobe. Razvoj LED, ki oddaja belo svetlobo, je bil uspešen leta 1998. Ta vrsta LED je izdelana z inkapsulacijo GaN čipov in itrijevo-aluminijevega granata (YAG). Čip GaN oddaja modro svetlobo（ λ Fluorescentni prah YAG, ki vsebuje Ce3+, proizveden z visokotemperaturnim sintranjem (p=465nm, Wd=30nm), oddaja rumeno svetlobo, potem ko ga vzbuja ta modra svetloba, z vrhom 550nLED lučkam. Substrat modre svetlobe LED je nameščen v reflektorski votlini v obliki sklede, prekrit s tanko plastjo smole, pomešane z YAG, približno 200-500 nm. Modro svetlobo, ki jo oddaja LED substrat, absorbira fluorescentni prah, drugi del modre svetlobe pa se pomeša z rumeno svetlobo, ki jo oddaja fluorescentni prah, da dobimo belo svetlobo.

Za InGaN/YAG bele LED diode lahko s spremembo kemične sestave fosforja YAG in prilagajanjem debeline fosforne plasti pridobimo različne barve bele svetlobe z barvno temperaturo 3500-10000K. Ta metoda pridobivanja bele svetlobe preko modre LED diode je zelo razširjena zaradi enostavne konstrukcije, nizkih stroškov in visoke tehnološke zrelosti.