מהו עקרון פליטת האור של נורות LED?

מהו עקרון פליטת האור של נורות LED? מנורת ה-LED היא שבב מחומר מוליך למחצה אלקטרולומינסנטי, אשר מוקשה על התושבת בעזרת דבק כסף או דבק לבן, ולאחר מכן מחובר לשבב וללוח המעגלים באמצעות חוטי כסף או זהב, ואטום סביבו בשרף אפוקסי כדי להגן על חוט הליבה הפנימי. פונקציה, המעטפת מותקנת אחרונה, כך שעמידות מנורת ה-LED בפני זעזועים טובה. 1. מבנה חרוזי המנורה אחד ממבני פולט האור החשובים ביותר של נורות LED (דיודה פולטת אור) הוא חרוזי המנורה בגודל של שעועית מונג בתוך המנורה. למרות גודלם קטן, תפקידם אינו קטן.

לאחר התקרבות למבנה חרוז מנורת הלד, נגלה פרוסת סיליקון בגודל של גרגר שומשום. מבנה השבב מורכב ביותר, והוא מחולק למספר שכבות: שכבת ה-Z העליונה נקראת שכבת מוליך למחצה מסוג P, השכבה האמצעית היא שכבת פולטת האור, ושכבת ה-Z התחתונה נקראת שכבת מוליך למחצה מסוג N. אז כיצד נפלט אור ה-LED? 2. עקרון פליטת האור מנקודת מבט פיזיקלית: כאשר הזרם עובר דרך הפרוסה, האלקטרונים במוליך למחצה מסוג N והחורים במוליך למחצה מסוג P מתנגשים באלימות ומתאחדים מחדש בשכבת פולטת האור כדי לייצר פוטונים, אשר פולטים אנרגיה בצורת פוטונים (כלומר, האור שאתם רואים).

לד (LED) נקראת גם דיודה פולטת אור, נפחה קטן מאוד ושברירית מאוד, ולכן אינה נוחה לשימוש ישיר. לכן המעצב הוסיף לה מעטפת מגן ואטם אותה בפנים, ובכך יצר חרוזי מנורת לד קלים לשימוש. לאחר חיבור חרוזי מנורת לד רבים יחד, ניתן ליצור מגוון מנורות LED.

3. נורות LED בצבעים שונים מוליכים למחצה מחומרים שונים יפיקו צבעים שונים של אור, כגון אור אדום, אור ירוק, אור כחול וכן הלאה. עם זאת, אף חומר מוליך למחצה, עד כה אינו יכול לפלוט אור לבן. אבל כיצד מיוצרים חרוזי מנורת ה-LED הלבנים שאנו משתמשים בהם בדרך כלל? 4. יצירת נורות LED לבנות כאן עלינו להזכיר חתן פרס נובל - ד"ר שוג'י נקמורה.

הוא המציא את ה-LED הכחול, שגם הניחה את היסודות ל-LED הלבן. על סמך תרומה משמעותית זו, הוא זכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 2014. באשר לאופן שבו נורות LED כחולות הופכות לנורות LED לבנות, הסיבה העיקרית היא שיש שכבה נוספת של זרחן בשבב.

עקרון פליטת האור הבסיסי לא השתנה הרבה: בין שתי שכבות מוליכים למחצה, אלקטרונים וחורים מתנגשים ומתאחדים מחדש כדי לייצר פוטונים כחולים בשכבה הפולטת אור. חלק מהאור הכחול שנוצר יעבור דרך הציפוי הפלואורסצנטי וייפלט ישירות; החלק הנותר יפגע בציפוי הפלואורסצנטי וייצור איתו אינטראקציה כדי לייצר פוטונים צהובים. אור לבן מופק על ידי שילוב (ערבוב) של פוטונים כחולים עם פוטונים צהובים.

כיום, טווח היישומים של נורות LED נפוץ מאוד. אם ניקח לדוגמה את חברת Xinshengkai Optoelectronics, רצועות תאורת ה-LED המיוצרות על ידה נמצאות בשימוש נרחב בעיצוב פנים וחוץ, עיצוב רחובות, דוכני תכשיטים, גינות, מכוניות, בריכות, שלטי פרסום, מלונות, קניונים, טלוויזיות KTV, מקומות בילוי וכו'. בהשוואה לכלי תאורה מסורתיים, נורות LED הן מודרניות ואופנתיות יותר, והן פריטי נוי הכרחיים לחיים המודרניים.