Initialement, les LED étaient utilisées comme voyants lumineux dans les instruments et les compteurs. Plus tard, des LED de différentes couleurs ont été largement utilisées dans les feux de circulation et les écrans-de grande surface, générant d'importants avantages économiques et sociaux. Par exemple, aux États-Unis, un feu rouge de 12 -pouces utilisait à l'origine une ampoule à incandescence de 140 watts à longue durée de vie et à faible rendement, produisant 2 000 lumens de lumière blanche. Après passage à travers un filtre rouge, 90 % de la lumière a été perdue, ne laissant que 200 lumens de lumière rouge. Dans sa nouvelle conception, 18 LED rouges, consommant seulement 14 watts, pertes de circuit comprises, sont utilisées pour produire la même efficacité lumineuse.
Les feux de signalisation automobiles constituent un autre domaine d’application important des sources lumineuses LED. En 1987, mon pays a commencé à installer des feux stop-montés en hauteur sur les véhicules. Grâce à la vitesse de réponse rapide des LED (niveau nanoseconde), les conducteurs des véhicules suivants peuvent être informés plus tôt des conditions de conduite, réduisant ainsi les collisions arrière-.
De plus, les lumières LED sont utilisées dans les écrans couleur -extérieurs rouges, verts et bleus, les mini-lampes de poche de style porte-clés- et dans d'autres domaines.
LED blanches : Pour l’éclairage général, les sources de lumière blanche sont plus souhaitables. Les LED blanches ont été développées avec succès en 1998. Ces LED sont fabriquées en encapsulant ensemble une puce GaN et un grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG).
La puce GaN émet de la lumière bleue (λp=465nm, Wd=30nm). Le phosphore YAG contenant du Ce3+-, fritté à haute température, émet une lumière jaune lorsqu'il est excité par cette lumière bleue, avec une longueur d'onde maximale de 550 nm. Le substrat LED bleu est monté dans une cavité réfléchissante en forme de bol- et recouvert d'une fine couche de résine mélangée à du YAG, d'une épaisseur d'environ 200 à 500 nm. Une partie de la lumière bleue émise par le substrat LED est absorbée par le phosphore, tandis que la lumière bleue restante se mélange à la lumière jaune émise par le phosphore pour produire une lumière blanche. Pour les LED blanches InGaN/YAG, en modifiant la composition chimique du phosphore YAG et en ajustant l'épaisseur de la couche de phosphore, différentes couleurs de lumière blanche avec des températures de couleur allant de 3 500 à 10 000 K peuvent être obtenues.
Le tableau 1 répertorie les types de LED blanches actuellement disponibles et leurs principes d'émission de lumière-. Le tableau montre également que certains types de sources de lumière LED blanches reposent sur quatre luminophores : trois couleurs primaires-terres rares-phosphores rouges, verts et bleus-et un luminophore jaune avec une structure grenat. Les LED à trois - longueurs d'onde, utilisant des puces ultraviolettes inorganiques avec des phosphores RVB pour encapsuler les LED blanches, devraient avoir une chance d'être commercialisées. Cependant, les exigences en matière de taille de particule et de stabilité pour ces trois luminophores de couleur primaire sont relativement faibles et leurs applications spécifiques sont encore en cours d'exploration.
Actuellement, le premier produit disponible dans le commerce est une LED bleue à puce unique-avec un phosphore jaune YAG, atteignant une meilleure efficacité lumineuse d'environ 25 lumens/watt. Le YAG est principalement importé de Nichia Corporation du Japon, au prix d'environ 2 000 yuans/kg. Le deuxième type est constitué de LED blanches développées par Sumitomo Electric Industries du Japon utilisant du ZnSe comme matériau, mais avec une efficacité lumineuse inférieure.
