एलईडी लैंप का कार्य सिद्धांत

एलईडी (प्रकाश उत्सर्जक डायोड), एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड, एक ठोस-राज्य अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को दृश्य प्रकाश में बदल सकता है। यह सीधे बिजली को प्रकाश में बदल सकता है। एलईडी का दिल एक अर्धचालक चिप है। चिप का एक छोर एक ब्रैकेट से जुड़ा होता है, एक छोर नकारात्मक ध्रुव होता है, और दूसरा छोर बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक पोल से जुड़ा होता है, ताकि पूरे चिप को एपॉक्सी राल द्वारा एनकैप्सुलेट किया गया हो। सेमीकंडक्टर चिप में दो भाग होते हैं, एक भाग एक पी-प्रकार सेमीकंडक्टर होता है, जिसमें छेद हावी होते हैं, और दूसरा छोर एक एन-प्रकार सेमीकंडक्टर होता है, जो मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन होता है। लेकिन जब ये दो अर्धचालक जुड़े होते हैं, तो उनके बीच एक पी-एन जंक्शन बनता है। जब वर्तमान तार के माध्यम से चिप पर कार्य करता है, तो इलेक्ट्रॉनों को पी क्षेत्र में धकेल दिया जाएगा, जहां इलेक्ट्रॉनों और छेद पुनर्संयोजन करते हैं, और फिर वे फोटॉनों के रूप में ऊर्जा का उत्सर्जन करेंगे। यह एलईडी प्रकाश उत्सर्जन का सिद्धांत है। प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, अर्थात्, प्रकाश का रंग, उस सामग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है जो पी-एन जंक्शन बनाता है।

प्रारंभ में, एलईडी का उपयोग उपकरणों और मीटर के लिए एक संकेतक प्रकाश स्रोत के रूप में किया गया था। बाद में, विभिन्न हल्के रंगों के एल ई डी का उपयोग ट्रैफिक लाइट और बड़े क्षेत्र के प्रदर्शन स्क्रीन में व्यापक रूप से किया गया था, जो अच्छे आर्थिक और सामाजिक लाभों का उत्पादन करते थे। एक उदाहरण के रूप में 12 इंच की लाल ट्रैफिक लाइट लें। संयुक्त राज्य अमेरिका में, एक लंबे-जीवन, कम-प्रकाश-दक्षता 140-वाट गरमागरम दीपक को मूल रूप से प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया गया था, जो 2,000 लुमेन सफेद प्रकाश का उत्पादन करता है। लाल फिल्टर से गुजरने के बाद, 90% प्रकाश खो जाता है, जिससे केवल 200 लुमेन लाल बत्ती निकल जाती है। नए डिज़ाइन किए गए लैंप में, लुमिड्स 18 लाल एलईडी प्रकाश स्रोतों का उपयोग करता है, जिसमें सर्किट नुकसान भी शामिल है, और समान प्रकाश प्रभाव का उत्पादन करने के लिए कुल 14 वाट बिजली का उपभोग करता है। कार सिग्नल लाइट्स एलईडी लाइट सोर्स एप्लिकेशन का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र भी है।

सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए, लोगों को सफेद प्रकाश स्रोतों की आवश्यकता होती है। 1998 में, व्हाइट लाइट एलईडी को सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। यह एलईडी GAN चिप्स और Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG) को एक साथ जोड़कर बनाया गया है। GAN चिप नीली रोशनी (λp = 465nm, Wd = 30nm) का उत्सर्जन करती है, और उच्च तापमान वाले sintering द्वारा बनाई गई CE3+ युक्त YAG फॉस्फोर इस नीली रोशनी से उत्साहित है और 550nm के शिखर मूल्य के साथ पीले प्रकाश का उत्सर्जन करता है। नीले एलईडी सब्सट्रेट को एक कटोरे के आकार के चिंतनशील गुहा में स्थापित किया गया है और लगभग 200-500nm के साथ YAG के साथ मिश्रित राल की एक पतली परत के साथ कवर किया गया है। एलईडी सब्सट्रेट द्वारा उत्सर्जित नीली रोशनी का हिस्सा फॉस्फोर द्वारा अवशोषित किया जाता है, और नीले प्रकाश के दूसरे भाग को सफेद प्रकाश प्राप्त करने के लिए फॉस्फोर द्वारा उत्सर्जित पीले प्रकाश 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 प्रकाश के विभिन्न रंगों को प्राप्त किया जा सकता है। नीले एल ई डी के माध्यम से सफेद प्रकाश प्राप्त करने का यह तरीका संरचना में सरल है, लागत में कम है, और प्रौद्योगिकी में अत्यधिक परिपक्व है, इसलिए यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।