Nguyên tắc của sản phẩm đèn LED

LED (Light Eming Diode) là một thiết bị bán dẫn ở trạng thái rắn có thể chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng khả kiến. Nó có thể trực tiếp chuyển đổi điện thành ánh sáng. Trái tim của đèn LED là một chip bán dẫn, với một đầu gắn vào giá đỡ, một đầu là điện cực âm, đầu còn lại nối với cực dương của nguồn điện, khiến toàn bộ chip được bọc trong nhựa epoxy.

Một chip bán dẫn bao gồm hai phần, một phần là chất bán dẫn loại P trong đó các lỗ trống chiếm ưu thế và phần còn lại là chất bán dẫn loại N trong đó các electron chiếm ưu thế. Nhưng khi hai chất bán dẫn này được kết nối với nhau, một điểm nối P-N sẽ được hình thành giữa chúng. Khi dòng điện đi qua dây và tác động lên chip, các electron bị đẩy về phía vùng P, nơi chúng tái kết hợp với các lỗ trống và phát ra năng lượng dưới dạng photon. Đây là nguyên tắc củađèn LEDkhí thải. Bước sóng của ánh sáng hay còn gọi là màu sắc của ánh sáng được xác định bởi vật liệu tạo thành tiếp giáp P-N.

Đèn LED có thể phát ra ánh sáng đỏ, vàng, xanh dương, xanh lá cây, xanh dương, cam, tím và trắng trực tiếp.

Ban đầu, đèn LED được sử dụng làm nguồn sáng chỉ thị cho các dụng cụ và máy đo. Sau đó, đèn LED màu khác nhau được sử dụng rộng rãi trong tín hiệu giao thông và màn hình diện rộng, mang lại lợi ích kinh tế và xã hội tốt. Lấy đèn giao thông màu đỏ 12 inch làm ví dụ, ở Hoa Kỳ, đèn sợi đốt 140 watt có tuổi thọ cao và hiệu suất hình ảnh thấp ban đầu được sử dụng làm nguồn sáng, tạo ra ánh sáng trắng 2000 lumen. Sau khi đi qua bộ lọc màu đỏ, độ mất ánh sáng là 90%, chỉ để lại 200 lumen ánh sáng đỏ. Trong chiếc đèn được thiết kế mới, Lumileds sử dụng 18 nguồn sáng LED màu đỏ, bao gồm cả tổn hao mạch, tiêu thụ tổng cộng 14 watt điện và tạo ra hiệu ứng ánh sáng tương tự. Đèn tín hiệu ô tô cũng là một lĩnh vực quan trọng để ứng dụng nguồn sáng LED.

Đối với chiếu sáng chung, mọi người cần nguồn ánh sáng trắng nhiều hơn. Sự phát triển của đèn LED phát ra ánh sáng trắng đã thành công vào năm 1998. Loại đèn LED này được chế tạo bằng cách đóng gói các chip GaN và ngọc hồng lựu yttrium nhôm (YAG) lại với nhau. Chip GaN phát ra ánh sáng xanh （ λ Bột huỳnh quang YAG chứa Ce3+ được sản xuất bằng quá trình thiêu kết ở nhiệt độ cao (p=465nm, Wd=30nm) phát ra ánh sáng vàng sau khi bị kích thích bởi ánh sáng xanh này, với cực đại 550nđèn LEDm. Đế LED ánh sáng xanh được lắp đặt trong hốc phản xạ hình bát, phủ một lớp mỏng nhựa pha YAG, khoảng 200-500nm. Ánh sáng xanh phát ra từ đế LED được hấp thụ bởi bột huỳnh quang và một phần khác của ánh sáng xanh được trộn với ánh sáng vàng phát ra từ bột huỳnh quang để thu được ánh sáng trắng.

Đối với đèn LED trắng InGaN/YAG, bằng cách thay đổi thành phần hóa học của phốt pho YAG và điều chỉnh độ dày của lớp phốt pho, có thể thu được nhiều màu sắc khác nhau của ánh sáng trắng với nhiệt độ màu 3500-10000K. Phương pháp thu được ánh sáng trắng thông qua đèn LED xanh lam này được sử dụng rộng rãi do cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và độ chín công nghệ cao.