Kao ekološki najprihvatljiviji i najučinkovitiji izbor rasvjete na tržištu trenutno, LED svjetla (svjetleće diode) postaju sve popularnija. Elektroluminiscencija, mehanizam kojim bilo koji materijal emitira svjetlost kada kroz njega teče električna struja, je način na koji ova vrsta rasvjete stvara svjetlost. Vrhunski materijali i tehnologija korišteni u proizvodnji LED svjetala su ono što im daje njihovu učinkovitost i dugovječnost. O materijalima koji se koriste za izradu LED rasvjete raspravljat ćemo u ovom članku, zajedno s načinom na koji oni doprinose mnogim prednostima koje LED diode imaju u odnosu na konvencionalna rasvjetna rješenja.
Poluvodiči
Ideja o poluvodiču i njegovom odnosu prema električnoj struji temelj je LED svjetala. Poluvodič, tvar koja može provoditi struju pod određenim uvjetima, služi kao temeljni materijal za LED. Silicij je najčešće korištena vrsta poluvodiča u LED svjetlima zbog svog električnog ponašanja koje je predvidljivo i kontrolirano. Elektroni poluvodiča i pozitivne šupljine ujedinjuju se kako bi stvorili stabilno stanje kada se dovede napon naprijed. Kao rezultat toga oslobađaju se fotoni, svjetlost koju LED emitira.
Materijali za doping
Dopiranje je proces dodavanja elemenata bazi čistog silicija kako bi se proizveo poluvodič koji će emitirati svjetlost. Dopiranje je tehnika mijenjanja električnog ponašanja čistog silicija uvođenjem nečistoća. Dvije vrste nečistoća koje se obično uvode u bazu čistog silicija su P-tip i N-tip.
Postoji višak pozitivnog naboja u materijalima za dopiranje tipa P i višak negativnog naboja u materijalima za dopiranje tipa N. Ove doping tvari pomažu u pretvaranju poluvodiča u glavnu komponentu LED-a, diodu. Tehnika ekstrakcije dopinga ključna je za proizvodnju LED dioda. Da bi LED bio učinkovit i dugotrajan, omjer materijala za dopiranje mora biti savršeno savršen.
Nitrid galija
Još jedna tvar koja se često koristi u proizvodnji LED svjetala je galijev nitrid. Zbog svoje visoke točke taljenja, ovaj se materijal može koristiti u uvjetima visokih temperatura. LED diode mogu proizvesti jače svjetlo učinkovitije od konvencionalnih izvora svjetla zbog ovog svojstva galij nitrida.
Zbog svojih povoljnih svojstava, galijev nitrid često se koristi kao zamjena za silicij u proizvodnji LED dioda. Zbog jedinstvenosti fotona koji se oslobađaju, LED diode mogu generirati svjetla različitih boja. Boja generirane svjetlosti određena je valnom duljinom tih fotona, koja je obično između 400 i 800 nm. Ovo je jedan od čimbenika koji doprinose raznolikosti boja dostupnih u LED svjetlima.
Fosfori
Kako bi se osigurala odgovarajuća nijansa svjetlosti koja se emitira, fosfori su bitan dio procesa proizvodnje LED dioda. Fosfor je vrsta tvari koja proizvodi vidljivu svjetlost određene valne duljine dok apsorbira određenu valnu duljinu svjetlosti, često plave ili ultraljubičaste. LED diode mogu proizvesti široku lepezu boja kombiniranjem nekoliko vrsta fosfora s poluvodičkim materijalom.
Pretvorba fosfora je tehnika kojom se dodaju fosfori LED diodi kako bi se pomoglo u proizvodnji bijele svjetlosti. U ovom postupku, plava LED se tretira žutim fosforom. Plavo svjetlo iz LED-a apsorbira se i ponovno emitira kao žuto svjetlo nakon prolaska kroz fosfor. Većina LED svjetala može emitirati bijelu svjetlost jer se plava i žuta svjetlost kombiniraju i stvaraju bijelu svjetlost. Zbog toga je LED rasvjeta fleksibilan izbor koji se može koristiti za mnoge postavke za stvaranje različitih učinaka.
Materijali za podloge
Drugi ključni dio LED svjetala je materijal supstrata. Osnova na kojoj se proizvode poluvodički elementi poput galijevog nitrida poznata je kao sloj supstrata. Silicijev karbid ili aluminijev oksid, koji imaju dobru toplinsku vodljivost i mogu izdržati primjene na visokim temperaturama, često se koriste kao materijal za podlogu.
Materijal supstrata bitan je za sposobnost LED dioda da reguliraju svoju temperaturu. Uklanjanjem topline s poluvodičkih komponenti LED-a, pomaže u procesu hlađenja. To ima značajan utjecaj na trajanje LED svjetla. Životni vijek LED svjetla može se produžiti radom na idealnoj temperaturi, što zahtijeva pažljivo kontrolirano toplinsko okruženje.
Ukratko
U usporedbi s konvencionalnim žaruljama sa žarnom niti i fluorescentnim svjetlima, LED svjetla traju dulje, stvaraju jače svjetlo i troše manje električne energije. Materijali koji se koriste u proizvodnji LED tehnologije zaslužni su za izvanredne performanse LED svjetala. Galijev nitrid, fosfor, poluvodički materijali, materijali za dopiranje i materijali supstrata važni su za proizvodnju učinkovitog i trajnog svjetla. LED rasvjeta brzo preuzima vodeću poziciju na današnjem tržištu zbog sve veće potražnje za ekološki prihvatljivim i energetski učinkovitim izborom rasvjete. Brojne prednosti LED svjetala proizlaze iz materijala koji se koriste, što ih čini izvrsnim izborom za razne primjene rasvjete.
https://www.benweilighting.com/professional-lighting/dc-led-lighting/led-t8-tube-light-flicker-free-20w.html
