Bước sóng màu và giới thiệu ứng dụng của các chip LED thông dụng
1. Đèn LED xanh lam
Đề cập đến ánh sáng xanh - điốt phát quang. Chất bán dẫn dựa trên gali nitride (GaN) - thường được sử dụng làm vật liệu cho đèn LED màu xanh lam. Sự phát triển của đèn LED xanh lam sử dụng chất bán dẫn dựa trên kẽm selenua (ZnSe) - trước đây đã rất phổ biến, nhưng kể từ khi phát triển đèn LED xanh lam có - độ sáng cao sử dụng chất bán dẫn dựa trên gallium nitride - vào tháng 12 năm 1993 , xu hướng chủ đạo của đèn LED xanh lam đã trở thành sản phẩm bán dẫn dựa trên GaN -.
Tâm của bước sóng phát xạ của điốt phát ra - ánh sáng xanh lam - dựa trên gali nitride (GaN) là khoảng 470 nm. Nó được sử dụng cho nguồn ánh sáng của các bộ phận hiển thị màu xanh lam như đèn chiếu sáng và đèn báo, nguồn ánh sáng xanh lam của màn hình hiển thị LED và nguồn sáng đèn nền của bảng tinh thể lỏng, v.v. Khi được sử dụng kết hợp với vật liệu phosphor, ánh sáng trắng có thể được. Đèn LED trắng hiện tại thường sử dụng cấu trúc trong đó đèn LED xanh lam được kết hợp với vật liệu huỳnh quang.
2. Đèn LED đỏ
red-emitting diode. At present, the commonly used materials for red LEDs are aluminum indium gallium phosphide or aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) compound semiconductors. In the field of LEDs, quaternary materials generally refer to AlInGaP. AlInGaP is called quaternary materials because it uses four elements: aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In) and phosphorus (P). AlInGaP doesn't just refer to red, it also covers the wavelength range from red to yellow.
Trước khi AlInGaP ra đời, chất bán dẫn GaAs là vật liệu chủ đạo. Công nghệ tăng trưởng dạng biểu mô pha lỏng được sử dụng. Kể từ những năm 1990, công nghệ tăng trưởng biểu mô pha hơi được đại diện bởi phương pháp MOCVD đã phát triển, và chất lượng của tinh thể đã được cải thiện do độ sáng của AlInGaP tăng nhanh.
Bước sóng trung tâm của phát xạ ánh sáng LED đỏ là khoảng 620-630 nm. Nó có nhiều ứng dụng và chủ yếu được sử dụng cho nguồn sáng của phần hiển thị màu đỏ của đèn neon, đèn báo, đèn đuôi ô tô và tín hiệu, nguồn ánh sáng đỏ của màn hình LED và nguồn sáng đèn nền của tấm tinh thể lỏng.
3. Đèn LED xanh
Một diode phát ra ánh sáng xanh lục. Vật liệu bán dẫn dựa trên gali nitride (GaN) - chủ yếu được sử dụng trong đèn LED màu xanh lá cây kém hiệu quả hơn so với vật liệu được sử dụng trong đèn LED màu xanh lam và công suất phát sáng thấp hơn đối với cùng một dòng điện đầu vào. Nguyên nhân dẫn đến hiệu suất thấp của đèn LED xanh bán dẫn dựa trên GaN - hiện đang được bán chủ yếu là do trường áp điện. Trường áp điện là trường điện được tạo ra bởi sự phân cực áp điện gây ra bởi ứng suất của cấu trúc tinh thể. Các trường đại học và các nhà sản xuất chip LED ở Nhật Bản và nước ngoài đã bắt đầu nghiên cứu về việc thay đổi mặt phẳng tăng trưởng của tinh thể GaN để cải thiện đáng kể hiệu quả. Nếu thay đổi mặt phẳng tinh thể của chất bán dẫn dựa trên GaN - thì có thể tăng hiệu suất của đèn LED xanh lên 2 lần hiện tại.
Để điều chỉnh độ sáng cao và màu trắng cân bằng trên thị trường, có tính đến độ nhạy thị giác của mắt người, phương pháp trộn màu RGB thường được sử dụng và khi kết hợp với đèn LED đỏ, đèn LED xanh lá cây và đèn LED xanh lam để tạo thành Nguồn đèn nền của màn hình LED hoặc bảng điều khiển LCD, ba RGB được sử dụng. Tỷ lệ phân bố của lượng ánh sáng LED màu cần phải vào khoảng 3: 6: 1 hoặc khoảng 3: 7: 1. Do độ sáng của đèn LED xanh không đủ, nên phải sử dụng nhiều đèn LED xanh để tăng công suất phát. So với đèn LED màu đỏ và xanh lam, đèn LED xanh lá cây được coi là có nhiều điểm để cải thiện.
Đèn LED màu xanh lá cây, bước sóng trung tâm của phát xạ ánh sáng là khoảng 560nm. Nó thường được sử dụng làm nguồn sáng của phần hiển thị màu xanh lá cây của đèn neon và đèn báo, màn hình LED, v.v., cũng như nguồn sáng nền của tấm tinh thể lỏng, v.v.
4. Đèn LED hồng ngoại
Như tên cho thấy, nó đề cập đến một diode phát ra ánh sáng hồng ngoại. Vật liệu bán dẫn gallium arsenide (GaAs) như nhôm gallium arsenide phosphide (AlGaAsP) thường được sử dụng. Đèn LED hồng ngoại có lịch sử lâu đời. Năm 1962, người ta phát hiện ra rằng tiếp giáp pn của chất bán dẫn hợp chất III - V được biểu thị bằng arsenide gali (GaAs) có thể phát ra sóng điện từ tương đương với ánh sáng hồng ngoại.
Đèn LED hồng ngoại có điện áp chuyển tiếp khoảng 1,5V, thấp so với trên 2V đối với đèn LED màu đỏ và hơn 3V đối với đèn LED màu xanh lam. Đèn LED hồng ngoại có bước sóng phát xạ trên 700nm hầu hết được sử dụng làm nguồn sáng cho giao tiếp đường truyền điều khiển từ xa hồng ngoại, các nguồn sáng cảm biến, nguồn sáng optocoupler và nguồn sáng cho đầu máy in.
5. Đèn LED cực tím
Một diode phát ra tia UV. Đèn LED cực tím chủ yếu sử dụng chất bán dẫn gali nitride (GaN). Thường dùng để chỉ các đèn LED có bước sóng phát xạ dưới 400nm, nhưng đôi khi được gọi là đèn LED cực tím gần - khi bước sóng phát xạ lớn hơn 380nm và đèn LED cực tím - sâu khi bước sóng phát xạ ngắn hơn 300nm . Ánh sáng có bước sóng - ngắn có tác dụng khử trùng tốt, vì vậy đèn LED tia cực tím thường được sử dụng để khử trùng và khử mùi trong tủ lạnh và thiết bị gia dụng, cũng như đèn LED phát ra ánh sáng nhìn thấy được kết hợp với phốt pho. Cũng có thể thu được đèn LED trắng, ví dụ bằng cách kết hợp các phốt pho đỏ, xanh lá cây và xanh lam với đèn LED UV.
