Principe de fonctionnement de la lampe LED

La LED (diode électroluminescente) est un dispositif semi-conducteur à l'état solide qui peut convertir l'énergie électrique en lumière visible. Il peut convertir directement l'électricité en lumière. Le cœur de la LED est une plaquette semi-conductrice. Une extrémité de la plaquette est fixée à un support, une extrémité est une électrode négative et l'autre extrémité est connectée à l'électrode positive de l'alimentation, de sorte que toute la plaquette est encapsulée par une résine époxy.

La puce semi-conductrice se compose de deux parties. Une partie est un semi-conducteur de type p, dans lequel les trous dominent, et l'autre extrémité est un semi-conducteur de type n, principalement des électrons. Mais lorsque les deux semi-conducteurs sont connectés, une jonction p-n se forme entre eux. Lorsque le courant agit sur la puce à travers le fil, les électrons seront poussés vers la région p, où les électrons et les trous se combinent, puis émettront de l'énergie sous forme de photons. C'est le principe de l'émission de lumière LED. La longueur d'onde de la lumière, c'est-à-dire la couleur de la lumière, est déterminée par le matériau formant la jonction p-n.

La LED peut émettre directement une lumière rouge, jaune, bleue, verte, verte, orange, violette et blanche.

Au début, la led était utilisée comme source lumineuse indicatrice des instruments et des compteurs. Plus tard, les LED de différentes couleurs de lumière ont été largement utilisées dans les feux de signalisation et les écrans d'affichage à grande surface, ce qui a entraîné de bons avantages économiques et sociaux. Prenons l'exemple du feu de signalisation rouge de 12 pouces. Aux États-Unis, une lampe à incandescence de 140 watts avec une longue durée de vie et une faible efficacité lumineuse était à l'origine utilisée comme source lumineuse, qui produisait 2000 lumens de lumière blanche. Après avoir traversé le filtre rouge, la perte de lumière est de 90 %, ne laissant que 200 lumens de lumière rouge. Dans la lampe nouvellement conçue, Lumileds adopte 18 sources de lumière LED rouges, y compris la perte de circuit, qui consomment un total de 14 watts pour produire le même effet lumineux. La lampe de signalisation automobile est également un domaine important d'application de la source lumineuse LED.

Pour l'éclairage général, les gens ont davantage besoin d'une source de lumière blanche. En 1998, la LED blanche a été développée avec succès. La LED est composée d'une puce Gan et d'un grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG) encapsulés ensemble. La puce Gan émet de la lumière bleue（ λ P = 465nm, WD = 30nm), le phosphore YAG contenant du Ce3+ fabriqué par frittage à haute température émet de la lumière jaune après avoir été excité par cette lumière bleue, avec une valeur de crête de 550n Lampe LED m. Le substrat LED bleu est installé dans la cavité réfléchissante en forme de bol et recouvert d'une fine couche de résine mélangée à du YAG, d'environ 200 à 500 nm. Une partie de la lumière bleue émise par le substrat LED est absorbée par le luminophore, et l'autre partie de la lumière bleue est mélangée à la lumière jaune émise par le luminophore pour obtenir une lumière blanche.

Pour les LED blanches InGaN / YAG, différentes couleurs de lumière blanche avec une température de couleur de 3500-10000k peuvent être obtenues en modifiant la composition chimique du phosphore YAG et en ajustant l'épaisseur de la couche de phosphore. Cette méthode d'obtention de lumière blanche à travers une LED bleue présente les avantages d'une structure simple, d'un faible coût et d'une maturité technique élevée, c'est pourquoi elle est la plus utilisée.ã€