Prinsip Produk Lampu LED

LED (Light Emitting Diode), dioda pemancar cahaya, adalah perangkat semikonduktor solid state yang dapat mengubah energi listrik menjadi cahaya tampak. Ia dapat secara langsung mengubah listrik menjadi cahaya. Inti dari LED adalah chip semikonduktor. Salah satu ujung chip terpasang pada braket, salah satu ujungnya adalah kutub negatif, dan ujung lainnya terhubung ke kutub positif catu daya, sehingga seluruh chip dienkapsulasi oleh resin epoksi.

Chip semikonduktor tersusun atas dua bagian. Satu bagian berupa semikonduktor tipe P yang didominasi hole, dan ujung lainnya berupa semikonduktor tipe N yang didominasi elektron. Namun, saat kedua semikonduktor ini disambungkan, terbentuklah PN junction di antara keduanya. Saat arus listrik mengalir ke chip melalui kabel, elektron akan terdorong ke area P, tempat elektron akan bergabung kembali dengan hole, lalu memancarkan energi dalam bentuk foton. Inilah prinsip emisi cahaya LED. Panjang gelombang cahaya, yaitu warna cahaya, ditentukan oleh material yang membentuk PN junction.

LED dapat langsung memancarkan cahaya merah, kuning, biru, hijau, jingga, ungu dan putih.

Pada awalnya, LED digunakan sebagai sumber cahaya indikator instrumen dan meteran. Kemudian, berbagai LED berwarna terang digunakan secara luas dalam lampu lalu lintas dan tampilan area yang luas, menghasilkan manfaat ekonomi dan sosial yang baik. Ambil contoh lampu sinyal lalu lintas merah 12 inci. Di Amerika Serikat, lampu pijar 140 watt dengan masa pakai yang lama dan efisiensi bercahaya rendah awalnya digunakan sebagai sumber cahaya, yang menghasilkan 2000 lumen cahaya putih. Setelah melewati filter merah, kehilangan cahaya adalah 90%, hanya menyisakan 200 lumen cahaya merah. Pada lampu yang baru dirancang, Lumileds menggunakan 18 sumber cahaya LED merah, termasuk kehilangan sirkuit. Konsumsi daya total adalah 14 watt, yang dapat menghasilkan efek bercahaya yang sama. Lampu sinyal mobil juga merupakan bidang penting aplikasi sumber cahaya LED.

Untuk penerangan umum, orang membutuhkan lebih banyak sumber cahaya putih. Pada tahun 1998, LED putih berhasil dikembangkan. LED ini dibuat dengan mengemas chip GaN dan yttrium aluminium garnet (YAG) bersama-sama. Chip GaN memancarkan cahaya biru (λ P = 465nm, Wd = 30nm), fosfor YAG yang mengandung Ce3 + disinter pada suhu tinggi memancarkan cahaya kuning setelah tereksitasi oleh cahaya biru ini, dengan nilai puncak 550n lampu LED m. Substrat LED biru dipasang di rongga refleksi berbentuk mangkuk, ditutupi dengan lapisan tipis resin yang dicampur dengan YAG, sekitar 200-500nm. Cahaya biru dari substrat LED sebagian diserap oleh fosfor, dan bagian lain dari cahaya biru dicampur dengan cahaya kuning dari fosfor untuk mendapatkan cahaya putih.

Untuk LED putih InGaN/YAG, dengan mengubah komposisi kimia fosfor YAG dan menyesuaikan ketebalan lapisan fosfor, berbagai cahaya putih dengan suhu warna 3500-10000K dapat diperoleh. Metode untuk memperoleh cahaya putih melalui LED biru ini memiliki struktur yang sederhana, biaya rendah, dan kematangan teknologi yang tinggi, sehingga banyak digunakan.