LEDポータブルライトの原理 |
発光ダイオードであるLED(発光ダイオード)は、電気エネルギーを可視光に変換することができる固体半導体デバイスであり、電気を直接光に変換することができます。 LEDライト(6枚)チップの一端をブラケットに、一端を負極、他端を電源の正極に接続し、チップ全体をエポキシ樹脂で封入しています。
半導体ウェーハは2つの部分で構成されており、1つは正孔が支配的なp型半導体、もう1つはN型半導体、もう1つは主に電子です。しかし、これら2つの半導体を接続すると、それらの間にpn接合が形成されます。ワイヤーを介してチップに電流が作用すると、電子と正孔が量子井戸に押し込まれ、量子井戸では電子が正孔と再結合して光子の形でエネルギーを放出します。これがLEDの原理です。発光。光の波長は、p-N接合を形成する材料によって決定される光の色を決定します。
LEDは、赤、黄、青、緑、シアン、オレンジ、紫、および白色の光を直接放射できます。
※当初は計器やメーターの表示光源としてLEDが使用されていましたが、その後、信号機や大面積ディスプレイ画面にさまざまな色のLEDが広く使用され、大元主導の景観照明工学会社が経済的・社会的利益を生み出しました。 。例として12インチの赤い信号機を取り上げます。米国では、元々、2000ルーメンの白色光を生成する、長寿命で低効率の140ワットの白熱灯が光源として使用されていました。赤いフィルターを通過した後、光の損失は90%で、200ルーメンの赤い光しか残りません。新しく設計されたランプでは、ルミレッズは18個の赤色LED光源を使用しており、回路損失を含めて合計14ワットを消費し、同じ光の効果を生み出します。自動車用信号灯もLED光源アプリケーションの重要な分野です。
一般照明の場合、必要なのは主に白色光源です。 1989年、白色LEDの開発に成功しました。このLEDは、GaNチップとイットリウムアルミニウムガーネット(YAG)を一緒にカプセル化することによって作られています。 GaNチップは青色光(λp= 465nm、Wd = 30nm)を放出し、高温焼結によって製造されたCe3 +含有YAGリン光物質は、この青色光によって励起された後、550nmのピーク値で黄色の発光を放出します。青色LED基板は、ボウル型の反射キャビティに取り付けられ、約500nmのYAGと混合された樹脂の薄層で覆われています。 LEDYAG結晶の青色部分はリン光物質に吸収され、青色光の残りの部分はリン光物質が発する黄色光と混合されて白色光が得られます。
YAGリン光物質の化学組成を変更し、リン光物質層の厚さを調整することにより、LEDランプは3500〜10000Kの色温度でさまざまな色の白色光を得ることができます。このブルーは、シンプルな構造、低コスト、高い技術的成熟度を備えた白色光法に合格しているため、最も使用されています。
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