Jako nejekologičtější a nejúčinnější volba osvětlení na současném trhu roste popularita LED (světlo emitujících diod) světel. Elektroluminiscence, mechanismus, kterým jakýkoli materiál vyzařuje světlo, když jím prochází elektrický proud, je způsob, jakým tento druh osvětlení generuje světlo. Špičkové materiály a technologie používané při výrobě LED svítidel jim dodávají jejich účinnost a dlouhou životnost. Materiály použité k vytvoření LED světel budou diskutovány v tomto článku, spolu s tím, jak přidávají k mnoha výhodám, které mají LED oproti konvenčním řešením osvětlení.
Polovodiče
Myšlenka polovodiče a jeho vztah k elektrickému proudu je základem LED světel. Polovodič, látka, která může za určitých podmínek vést elektrický proud, slouží jako základní materiál pro LED. Křemík je nejrozšířenějším typem polovodičů v LED světlech kvůli jeho elektrickému chování, které je předvídatelné a řízené. Elektrony polovodiče a kladné otvory se spojí a vytvoří stabilní stav, když je dodáváno propustné napětí. V důsledku toho se uvolňují fotony, světlo, které LED vyzařuje.
Materiály pro doping
Doping je proces přidávání prvků do čistého křemíkového základu, aby se vytvořil polovodič, který bude vyzařovat světlo. Doping je technika změny elektrického chování čistého křemíku zaváděním nečistot. Dva typy nečistot, které se obvykle zavádějí do čisté křemíkové báze, jsou typu P a typu N.
V dopingových materiálech typu P je přebytek kladného náboje a v dopingových materiálech typu N je přebytek záporného náboje. Tyto dopingové látky pomáhají při přeměně polovodiče na hlavní součást LED diody. Technika extrakce dopingu je nezbytná pro výrobu LED. Aby byla LED účinná a měla dlouhou životnost, musí být poměr dopingového materiálu přesně dokonalý.
Nitrid galia
Další látkou, která se často používá při výrobě LED světel, je nitrid gallia. Vzhledem ke svému vysokému bodu tání lze tento materiál použít při vysokých teplotách. LED diody mohou produkovat jasnější světlo efektivněji než konvenční světelné zdroje díky této vlastnosti nitridu galia.
Pro své výhodné vlastnosti se nitrid galia často používá jako náhrada křemíku při výrobě LED. Vzhledem k jedinečnosti fotonů, které se uvolňují, jsou LED diody schopny generovat různá barevná světla. Barva generovaného světla je určena vlnovou délkou těchto fotonů, které jsou obvykle mezi 400 a 800 nm. To je jedním z faktorů, které přispívají k rozmanitosti barev dostupných u LED světel.
Fosfory
Aby byl zajištěn vhodný odstín vyzařovaného světla, jsou fosfory nezbytnou součástí výrobního procesu LED. Fosfory jsou druh látky, která produkuje zřetelnou vlnovou délku viditelného světla a zároveň absorbuje určitou vlnovou délku světla, často modrého nebo ultrafialového. LED diody jsou schopny produkovat širokou škálu barev kombinací několika druhů fosforů s polovodičovým materiálem.
Konverze fosforu je technika, při které se přidávají fosfory LED, aby pomohly vytvořit bílé světlo. Při tomto postupu je modrá LED ošetřena žlutým fosforem. Modré světlo z LED je po průchodu fosforem absorbováno a zpětně emitováno jako žluté světlo. Většina LED světel může vydávat bílé světlo, protože modré a žluté světlo vytváří bílé světlo. Z tohoto důvodu je LED osvětlení flexibilní volbou, kterou lze použít k mnoha nastavením pro vytváření různých efektů.
Materiály pro substráty
Další důležitou součástí LED svítidel je materiál substrátu. Základ, na kterém se vyrábějí polovodičové prvky, jako je nitrid gallia, je známý jako vrstva substrátu. Jako podkladový materiál se často používá karbid křemíku nebo oxid hlinitý, které mají dobrou tepelnou vodivost a snesou aplikace při vysokých teplotách.
Materiál substrátu je nezbytný pro schopnost LED regulovat svou teplotu. Tím, že odstraňuje teplo z polovodičových součástek LED, napomáhá procesu chlazení. To má významný vliv na to, jak dlouho LED světlo vydrží. Životnost LED světla lze prodloužit provozem při ideální teplotě, která vyžaduje pečlivě kontrolované tepelné prostředí.
V souhrnu
Ve srovnání s konvenčními žárovkami a zářivkami vydrží LED světla déle, vytvářejí jasnější světlo a spotřebují méně elektřiny. Materiály použité při výrobě LED technologie jsou zodpovědné za pozoruhodný výkon LED světel. Nitrid galia, fosfor, polovodičové materiály, dopingové materiály a substrátové materiály jsou důležité pro výrobu účinného a odolného světla. LED osvětlení rychle zaujímá vedoucí postavení na dnešním trhu kvůli rostoucí poptávce po ekologicky šetrném a energeticky účinném osvětlení. Mnoho výhod LED svítidel je způsobeno použitými materiály, což z nich dělá skvělou volbu pro různé aplikace osvětlení.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
