Kao najekonomičniji i najefikasniji izbor rasvjete na tržištu trenutno, LED (light-emitting diode) svjetla postaju sve popularnija. Elektroluminiscencija, mehanizam kojim bilo koji materijal emituje svjetlost kada kroz njega teče električna struja, je način na koji ova vrsta osvjetljenja stvara svjetlost. Najsavremeniji materijali i tehnologija koji se koriste u proizvodnji LED svjetala su ono što im daje njihovu efikasnost i dugovječnost. Materijali koji se koriste za izradu LED rasvjete će biti razmotreni u ovom članku, zajedno s time kako oni doprinose mnogim prednostima koje LED diode imaju u odnosu na konvencionalna rješenja za rasvjetu.
Poluprovodnici
Ideja o poluprovodniku i kako se on odnosi na električnu struju je temelj LED svjetala. Poluprovodnik, tvar koja može provoditi električnu energiju pod određenim uvjetima, služi kao temeljni materijal za LED. Silicijum je najrasprostranjeniji tip poluprovodnika u LED svjetlima zbog svog električnog ponašanja, koje je predvidljivo i kontrolirano. Elektroni i pozitivne rupe poluprovodnika se ujedinjuju kako bi stvorili stabilno stanje kada se dovede napon naprijed. Kao rezultat toga, oslobađaju se fotoni, svjetlost koju LED emituje.
Materijali za doping
Doping je proces dodavanja elemenata čistoj bazi silicijuma kako bi se stvorio poluvodič koji će emitovati svjetlost. Doping je tehnika mijenjanja električnog ponašanja čistog silicija unošenjem nečistoća. Dvije vrste nečistoća koje se obično uvode u bazu čistog silicija su P-tip i N-tip.
Postoji višak pozitivnog naboja u doping materijalima P-tipa i višak negativnog naboja u doping materijalima N-tipa. Ove doping supstance pomažu u pretvaranju poluprovodnika u glavnu komponentu LED diode, diodu. Tehnika ekstrakcije dopinga je neophodna za proizvodnju LED dioda. Da bi LED bio efikasan i dugotrajan, odnos doping materijala mora biti savršeno savršen.
Galijev nitrid
Još jedna supstanca koja se često koristi u proizvodnji LED svjetala je galijum nitrid. Zbog svoje visoke tačke topljenja, ovaj materijal se može koristiti na visokim temperaturama. LED diode mogu proizvoditi svjetliju svjetlost efikasnije od konvencionalnih izvora svjetlosti zbog ove osobine galijum nitrida.
Zbog svojih povoljnih kvaliteta, galijum nitrid se često koristi kao zamena za silicijum u proizvodnji LED dioda. Zbog jedinstvenosti fotona koji se oslobađaju, LED diode mogu generirati različita svjetla u boji. Boja generiranog svjetla određena je talasnom dužinom ovih fotona, koji su obično između 400 i 800 nm. Ovo je jedan od faktora koji doprinose raznolikosti boja dostupnih u LED svjetlima.
Fosfori
Kako bi se osigurala odgovarajuća nijansa svjetlosti koja se emituje, fosfor je bitan dio procesa proizvodnje LED dioda. Fosfori su vrsta tvari koja proizvodi vidljivu valnu dužinu vidljive svjetlosti dok apsorbira određenu valnu dužinu svjetlosti, često plavu ili ultraljubičastu. LED diode su sposobne da proizvedu široku lepezu boja kombinovanjem nekoliko vrsta fosfora sa poluvodičkim materijalom.
Konverzija fosfora je tehnika kojom se LED fosfori dodaju kako bi se pomoglo u proizvodnji bijele svjetlosti. U ovoj proceduri, plava LED dioda se tretira žutim fosforom. Plavo svjetlo iz LED-a se apsorbira i ponovo emituje kao žuto svjetlo nakon prolaska kroz fosfor. Većina LED svjetala može proizvesti bijelo svjetlo jer se plava i žuta svjetlost kombinuju da bi stvorila bijelo svjetlo. Zbog toga je LED rasvjeta fleksibilan izbor koji se može koristiti u mnogim postavkama za proizvodnju različitih efekata.
Materijali za podloge
Drugi ključni dio LED svjetala je materijal podloge. Osnova na kojoj se proizvode poluvodički elementi poput galijum nitrida poznata je kao sloj supstrata. Silicijum karbid ili aluminijum oksid, koji imaju dobru toplotnu provodljivost i mogu da izdrže aplikacije na visokim temperaturama, često se koriste kao materijal za podlogu.
Materijal podloge je bitan za sposobnost LED dioda da regulišu svoju temperaturu. Uklanjanjem topline iz poluvodičkih komponenti LED-a, pomaže u procesu hlađenja. Ovo ima značajan uticaj na to koliko dugo LED svetlo traje. Životni vijek LED svjetla može se produžiti radom na idealnoj temperaturi, što zahtijeva pažljivo kontrolirano termalno okruženje.
Ukratko
U poređenju sa konvencionalnim žaruljama i fluorescentnim svjetlima, LED svjetla traju duže, stvaraju svjetlije svjetlo i troše manje električne energije. Materijali koji se koriste u proizvodnji LED tehnologije zaslužni su za izvanredne performanse LED svjetala. Galijum nitrid, fosfor, poluprovodnički materijali, materijali za doping i materijali supstrata su svi važni u proizvodnji efektivnog i izdržljivog svetla. LED rasvjeta brzo preuzima vodeću ulogu na današnjem tržištu zbog rastuće potražnje za ekološki prihvatljivim i energetski efikasnim izborom rasvjete. Mnoge prednosti LED rasvjete su zbog materijala koji se koriste, što ih čini odličnom opcijom za različite primjene rasvjete.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
