एलईडी लाइट उत्पादों के सिद्धांत

एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) एक ठोस-अवस्था अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को दृश्य प्रकाश में परिवर्तित कर सकता है। यह बिजली को सीधे प्रकाश में बदल सकता है। एलईडी का दिल एक अर्धचालक चिप है, जिसका एक सिरा ब्रैकेट से जुड़ा होता है, एक छोर नकारात्मक इलेक्ट्रोड होता है, और दूसरा सिरा बिजली आपूर्ति के सकारात्मक इलेक्ट्रोड से जुड़ा होता है, जिससे पूरी चिप एपॉक्सी राल में समा जाती है।

सेमीकंडक्टर चिप में दो भाग होते हैं, एक पी-टाइप सेमीकंडक्टर होता है जिसमें छेद हावी होते हैं, और दूसरा एन-टाइप सेमीकंडक्टर होता है जिसमें इलेक्ट्रॉन हावी होते हैं। लेकिन जब ये दोनों अर्धचालक जुड़े होते हैं तो इनके बीच एक पी-एन जंक्शन बनता है। जब करंट तार से होकर गुजरता है और चिप पर कार्य करता है, तो इलेक्ट्रॉनों को पी क्षेत्र की ओर धकेल दिया जाता है, जहां वे छिद्रों के साथ पुनः संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं। का सिद्धांत यही हैनेतृत्व में प्रकाशउत्सर्जन. प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, जिसे प्रकाश के रंग के रूप में भी जाना जाता है, उस सामग्री से निर्धारित होती है जो पी-एन जंक्शन बनाती है।

एलईडी सीधे लाल, पीली, नीली, हरी, नीली, नारंगी, बैंगनी और सफेद रोशनी उत्सर्जित कर सकती हैं।

प्रारंभ में, एलईडी का उपयोग उपकरणों और मीटरों के लिए एक संकेतक प्रकाश स्रोत के रूप में किया जाता था। बाद में, ट्रैफिक सिग्नल और बड़े क्षेत्र के डिस्प्ले में विभिन्न रंगीन एलईडी का व्यापक रूप से उपयोग किया गया, जिससे अच्छे आर्थिक और सामाजिक लाभ हुए। उदाहरण के तौर पर 12 इंच की लाल ट्रैफिक लाइट को लेते हुए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, लंबी उम्र और कम दृश्य दक्षता वाला 140 वाट का गरमागरम लैंप मूल रूप से प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता था, जो 2000 लुमेन सफेद रोशनी का उत्पादन करता था। लाल फिल्टर से गुजरने के बाद, प्रकाश हानि 90% होती है, केवल 200 लुमेन लाल रोशनी बचती है। नए डिज़ाइन किए गए लैंप में, ल्यूमिलेड्स सर्किट हानि सहित 18 लाल एलईडी प्रकाश स्रोतों का उपयोग करता है, जो कुल 14 वाट बिजली की खपत करता है और समान प्रकाश प्रभाव उत्पन्न करता है। एलईडी प्रकाश स्रोतों के अनुप्रयोग के लिए कार सिग्नल लाइटें भी एक महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं।

सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए लोगों को सफेद प्रकाश स्रोतों की अधिक आवश्यकता होती है। सफेद रोशनी उत्सर्जित करने वाली एलईडी का विकास 1998 में सफल रहा। इस प्रकार की एलईडी GaN चिप्स और येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG) को एक साथ एनकैप्सुलेट करके बनाई गई है। GaN चिप नीली रोशनी उत्सर्जित करती है（ λ उच्च तापमान सिंटरिंग (p=465nm, Wd=30nm) द्वारा उत्पादित Ce3+ युक्त YAG फ्लोरोसेंट पाउडर इस नीली रोशनी से उत्तेजित होने के बाद पीली रोशनी उत्सर्जित करता है, जिसका शिखर 550n होता है।नेतृत्व में प्रकाशएम। नीली रोशनी वाला एलईडी सब्सट्रेट एक कटोरे के आकार के परावर्तक गुहा में स्थापित किया गया है, जो लगभग 200-500nm, YAG के साथ मिश्रित राल की पतली परत से ढका हुआ है। एलईडी सब्सट्रेट द्वारा उत्सर्जित नीली रोशनी को फ्लोरोसेंट पाउडर द्वारा अवशोषित किया जाता है, और नीली रोशनी का दूसरा हिस्सा सफेद रोशनी प्राप्त करने के लिए फ्लोरोसेंट पाउडर द्वारा उत्सर्जित पीली रोशनी के साथ मिलाया जाता है।

InGaN/YAG सफेद एलईडी के लिए, YAG फॉस्फोर की रासायनिक संरचना को बदलकर और फॉस्फोर परत की मोटाई को समायोजित करके, 3500-10000K के रंग तापमान के साथ सफेद रोशनी के विभिन्न रंग प्राप्त किए जा सकते हैं। नीली एलईडी के माध्यम से सफेद रोशनी प्राप्त करने की यह विधि इसके सरल निर्माण, कम लागत और उच्च तकनीकी परिपक्वता के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।