Comment les LED

Déjà en 2007, dans l'un des rapports de la Conférence de Beijing de la Commission internationale de l'éclairage, l'importance de l'économie et du respect de l'environnement des deux déjà utilisés et en cours de développement, des produits d'éclairage plus avancés a été souligné.

L'accent principal a été mis par les intervenants sur une utilisation plus rationnelle et plus efficace de la lumière. Et ce n'était pas du tout un appel à réduire en quelque sorte l'éclairage. Comme l'une des étapes les plus importantes vers cet objectif, le développement et la mise en œuvre de sources lumineuses énergétiquement plus efficaces et respectueuses de l'environnement sont mis en évidence - LEDs.

Industrie de haute technologie

Les LED sont des produits électriques semi-conducteurs conçus pour recevoir la lumière due au courant électrique traversant la jonction pn. Mais toutes les jonctions pn n'émettent pas de lumière.

Pour recevoir la lumière d'un semi-conducteur, certaines conditions doivent être remplies: la zone de transition interdite sur le semi-conducteur doit être si large que l'énergie des quanta résultants est proche de l'énergie des quanta de lumière visible, et la probabilité de rayonnement dans le processus de recombinaison de paires électron-trou doit être élevée.

Pour respecter ces conditions, le cristal fabriqué doit présenter un minimum de défauts conduisant à la recombinaison d'électrons avec des trous sans rayonnement. Ce n'est pas facile à réaliser, juste une jonction p-n ne suffira pas, vous devez créer des structures semi-conductrices multicouches - des hétérostructures, qui, incidemment, ont jeté les bases d'une nouvelle étape dans le développement de la technologie de production de diodes électroluminescentes.

La création de LED se heurte à certains obstacles, car cette industrie de l'éclairage est en constante évolution et il n'y a toujours pas de réglementation établie.

Le processus de production des LED, ainsi que les méthodes pour leur fonctionnement direct, ne sont toujours pas soumis à certains documents généraux, par conséquent, chaque grand fabricant développe ses propres principes pour sélectionner les produits appropriés.

Il n'y a pas d'accords internationaux. Et même si des résultats très positifs ont déjà été obtenus ces dernières années, il n'y a toujours pas d'exigences unifiées pour la technologie LED. Et maintenant, vous comprendrez tout, car nous examinerons plus en détail la technologie de production de LED étape par étape.

Formation de cristaux

Crystal LED est cultivée. Le processus clé de toute cette chaîne est appelé épitaxie organométallique, dans laquelle une croissance cristalline épitaxiale orientée est réalisée sur le substrat.

Le semi-conducteur est cultivé par pyrolyse thermique (décomposition) de composés organométalliques qui contiennent les éléments chimiques nécessaires. Ici, la présence de gaz purs est obligatoire, dont la présence est assurée par des installations modernes.

La couche développée doit avoir une certaine épaisseur, qui est contrôlée pendant le processus d'épitaxie. Dans ce cas, la structure à la surface du substrat doit être homogène.

Des installations fiables et de haute qualité pour la croissance épitaxiale sont très coûteuses et le processus d'obtention de matériaux de haute qualité pour la production de LED de haute qualité se poursuit depuis plus d'un an.

Fabrication de copeaux

Pour obtenir une puce, un cristal cultivé sur un substrat est soumis à une gravure, puis des contacts sont créés et l'échantillon résultant est découpé en morceaux. C'est ce qu'on appelle le "traitement planaire du film". Un film entier est coupé en milliers de petits copeaux.

Tri des puces

Le tri des chips hachées est appelé binning. Les haricots sont des groupes. Le tri est très important, mais il est souvent oublié, analysant le processus de création des LED.

L'essentiel, c'est que dans toute production, il est important de sélectionner des produits de haute qualité, ainsi que de trier le produit selon des paramètres, selon certains critères, ce qui est particulièrement important pour les LED. Aux stades de l'épitaxie et après la coupe, il est impossible d'obtenir des milliers de cristaux (puces) aux caractéristiques absolument identiques.

D'une manière ou d'une autre, leurs caractéristiques varieront et apparaîtront dans une gamme assez large de paramètres. C'est pourquoi les puces doivent être triées en fonction des caractéristiques en groupes (bacs), de sorte que dans chaque groupe, il y a des puces avec une certaine valeur d'un certain paramètre, adaptées aux exigences de la gamme d'un groupe particulier: par longueur d'onde, par tension, par flux lumineux, etc. .

À la suite du binning, les LED seront divisées par application et même par nom. Certains iront pour certains objectifs, d'autres pour d'autres. Le cercle des consommateurs du produit s'élargira.

LED presque terminée

Une LED prête à l'emploi est obtenue au stade final de la chaîne technologique. Ici, le corps de la future source de lumière est créé, les conclusions sont soudées, un phosphore approprié est sélectionné. Le système optique, la forme et les paramètres de la lentille sont sélectionnés.

Les verres sont constitués de différents matériaux (résine époxy, plastique, silicone). En fonction des besoins, le matériau du système optique est choisi. Les exigences sont très larges, car c'est le système optique qui jouera un rôle décisif dans la façon dont le flux lumineux sera dirigé, quel sera l'angle solide, etc.

Caractéristiques de l'objectif

Les lentilles doivent être aussi transparentes que possible, transmettre la lumière dans toute la plage visible. Dans ce cas, la lentille doit bien adhérer au matériau de la carte de circuit imprimé, être thermostable pendant toute la durée de vie. Cela signifie que la lentille ne doit pas être affectée par le rayonnement du cristal et les effets chimiques du phosphore, le cas échéant.

Le processus de production des LED à l'usine OPTOGAN:

LEDs

Les LED ne sont pas en vain considérées comme les meilleures sources de lumière. Ils se caractérisent par une faible consommation d'énergie, l'absence de composants nocifs tels que le mercure, une tension d'alimentation sûre, une grande fiabilité, une compacité et d'autres qualités utiles.

Ce sont les LED qui vous permettent de construire des systèmes d'éclairage et des appareils d'éclairage de différentes formes et tailles, de haute qualité: projecteurs, bandes LED, lampes, lampes, panneaux, etc.

Une chose est indéniable: la direction des LED dans l'industrie de l'éclairage se développe de manière dynamique à travers le monde. La technologie fait l'objet de l'attention de spécialistes et de scientifiques hautement qualifiés de nombreux pays. Dans un avenir proche, des indicateurs encore plus impressionnants seront certainement atteints.

Voir aussi sur ce sujet:

Types, caractéristiques, marquage des LED SMD

Types, appareils et caractéristiques des bandes LED