หลักการของผลิตภัณฑ์ไฟ LED

LED (Light Emitting Diode) เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตที่สามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงที่มองเห็นได้ สามารถเปลี่ยนไฟฟ้าเป็นแสงได้โดยตรง หัวใจของ LED คือชิปเซมิคอนดักเตอร์ โดยปลายด้านหนึ่งติดอยู่กับฉากยึด ปลายด้านหนึ่งเป็นอิเล็กโทรดลบ และปลายอีกด้านเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดบวกของแหล่งจ่ายไฟ ทำให้ชิปทั้งหมดถูกห่อหุ้มด้วยอีพอกซีเรซิน

ชิปเซมิคอนดักเตอร์ประกอบด้วยสองส่วน ส่วนแรกคือเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P ซึ่งรูจะครอบงำ และอีกส่วนคือเซมิคอนดักเตอร์ชนิด N ซึ่งอิเล็กตรอนจะควบคุม แต่เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ทั้งสองนี้เชื่อมต่อกัน จะมีรอยต่อ P-N เกิดขึ้นระหว่างกัน เมื่อกระแสไหลผ่านเส้นลวดและกระทำต่อชิป อิเล็กตรอนจะถูกผลักไปยังบริเวณ P ซึ่งพวกมันจะรวมตัวกันอีกครั้งด้วยรูและปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน นี่คือหลักการของไฟ LEDการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ความยาวคลื่นของแสงหรือที่เรียกว่าสีของแสง ถูกกำหนดโดยวัสดุที่ก่อตัวเป็นรอยต่อ P-N

ไฟ LED สามารถปล่อยแสงสีแดง เหลือง น้ำเงิน เขียว น้ำเงิน ส้ม ม่วง และขาวได้โดยตรง

ในขั้นต้น LED ถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับเครื่องมือและมาตรวัด ต่อมา LED สีต่างๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสัญญาณไฟจราจรและจอแสดงผลในพื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งก่อให้เกิดผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่ดี ยกตัวอย่างสัญญาณไฟจราจรสีแดงขนาด 12 นิ้วในสหรัฐอเมริกา เดิมทีใช้หลอดไส้ 140 วัตต์ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานและประสิทธิภาพการมองเห็นต่ำเป็นแหล่งกำเนิดแสง โดยให้แสงสีขาว 2,000 ลูเมน หลังจากผ่านฟิลเตอร์สีแดงจะสูญเสียแสงถึง 90% เหลือแสงสีแดงเพียง 200 ลูเมน ในหลอดไฟที่ออกแบบใหม่ Lumileds ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED สีแดง 18 แหล่ง รวมถึงการสูญเสียวงจร ซึ่งใช้ไฟฟ้าทั้งหมด 14 วัตต์และให้เอฟเฟกต์แสงแบบเดียวกัน ไฟสัญญาณรถยนต์ยังเป็นส่วนสำคัญสำหรับการใช้งานแหล่งกำเนิดแสง LED

สำหรับแสงทั่วไป ผู้คนต้องการแหล่งกำเนิดแสงสีขาวมากขึ้น การพัฒนาไฟ LED เปล่งแสงสีขาวประสบความสำเร็จในปี 1998 LED ประเภทนี้ผลิตขึ้นโดยการห่อหุ้มชิป GaN และอะลูมิเนียมโกเมน (YAG) เข้าด้วยกัน ชิป GaN ปล่อยแสงสีน้ำเงิน（ lam ผงฟลูออเรสเซนต์ YAG ที่มี Ce3+ ผลิตโดยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูง (p=465nm, Wd=30nm) ปล่อยแสงสีเหลืองหลังจากตื่นเต้นกับแสงสีน้ำเงินนี้ โดยมีจุดสูงสุดที่ 550nไฟ LEDม. พื้นผิว LED แสงสีน้ำเงินถูกติดตั้งในช่องสะท้อนแสงรูปทรงชาม ปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของเรซินผสมกับ YAG ประมาณ 200-500 นาโนเมตร แสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว LED จะถูกดูดซับโดยผงฟลูออเรสเซนต์ และอีกส่วนหนึ่งของแสงสีน้ำเงินผสมกับแสงสีเหลืองที่ปล่อยออกมาจากผงฟลูออเรสเซนต์เพื่อให้ได้แสงสีขาว

สำหรับไฟ LED สีขาว InGaN/YAG ด้วยการเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีของฟอสเฟอร์ YAG และปรับความหนาของชั้นฟอสเฟอร์ ทำให้ได้แสงสีขาวสีต่างๆ ที่มีอุณหภูมิสี 3,500-10,000K วิธีการรับแสงสีขาวผ่าน LED สีฟ้านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และมีความพร้อมทางเทคโนโลยีสูง