Vì sao đèn LED có nhiều màu?

Đèn Led có nhiều màu sắc đa dạng phong phú, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau nên hiện nay đã chiếm ưu thế tuyệt đối so với các loại đèn truyền thống khác. Tuy nhiên, nhiều người thắc mắc tại sao đèn led lại có nhiều màu như vậy? Mời bạn cùng Comfos tìm hiểu Nguyên lý hoạt động, cấu tạo nào tạo nên sự khác biệt này?

Nguyên lý hoạt động của đèn Led

LED dựa trên công nghệ bán dẫn. Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn. Khối bán dẫn loại p chứa nhiều loại lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn n (Chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).
 Nguyên lý phát sáng của đèn led?
Chip led là bộ phận phát sáng của đèn led. Chip led phát sáng là dựa trên công nghệ bán dẫn. Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.
 Màu sắc ánh sáng đèn led hình thành như thế nào?Màu sắc ánh sáng của đèn led do chất liệu bán dẫn PN quyết định và phụ thuộc vào khoảng trống giữa liên kết PN và các chất liệu khác nhau. Nếu khoảng trống nhiều, năng lượng ánh sáng phát ra càng lớn. Năng lượng ánh sáng là cường độ màu sắc của ánh sáng mà mắt thường nhìn thấy được bao gồm: xanh dương và tím có năng lượng lớn nhất,  màu đỏ và cam có năng lượng nhỏ nhất.

Ánh sáng đèn led có 3 loại màu cơ bản là: đỏ, xanh lá và xanh dương. Ba màu này sẽ được hòa trộn theo hiệu ứng quang phổ liên tục để tạo ra nhiều màu khác nhau. Có nhiều loại đèn led sử dụng trang trí theo kiểu này rất phổ biến, các màu sắc còn lại cũng là sự kết hợp của 3 màu này theo một cơ chế nhất định.

Tuy nhiên, đèn led gam màu trắng cũng có nhiều dạng khác nhau, là sự trộn màu của 3 màu trên theo các cách khác nhau. Xét trên khía cạnh vật lý, màu trắng là sự tổng hợp của tất cả các màu. Đèn led có 3 loại màu trắng cơ bản hay được sử dụng là: trắng ấm, trắng tự nhiên và trắng cool White.
Nguyên tắc tạo ra ánh sáng trắng nhiều dải màu của đèn led

Cách thứ nhất để tạo ra các loại màu sắc trắng của đèn led chính là sự kết hợp của 3 gam màu chủ đạo, 3 chip với 3 màu sẽ được tích hợp trong 1 bóng đèn.
Cách thứ hai là sử dụng bột huỳnh quang phốt pho để tạo màu trắng cho ánh sáng. Bạn có thể phủ lên bề mặt chip màu xanh dương lớp photpho màu vàng để tạo thành màu trắng. Sau đó ứng dụng nguyên lý thấu kính kết hợp ánh sáng vàng và ánh sáng xanh dương tạo ra ánh sáng trắng mà mắt thường nhìn thấy được. Đây là nguyên lý được áp dụng phổ biến trong cách tạo ra ánh sáng trắng hiện nay.
Đặc tính ánh sáng của đèn led
Ánh sáng đèn led gồm các đặc tính cơ bản như:
-Nhiệt độ màu: Nhiệt độ màu tương quan là một thông số có liên quan xuất hiện của một nguồn ánh sáng khi một vật màu khi đen đun nóng đến nhiệt độ cao phát ra. Khi một vật đen được nung nóng hơn, nó chuyển sang màu đỏ, cam, vàng, trắng, và cuối cùng màu xanh. CCT một nguồn ánh sáng (tính bằng nhiệt độ Kelvin K), là nhiệt độ vật màu đen nóng gần nhất phù hợp với màu sắc của nguồn ánh sáng của đèn. Nó đặc trưng màu sắc của ánh sáng phát ra, không phải là màu sắc của các đối tượng được chiếu sáng.
-Độ hoàn trả màu: Độ hoàn trả màu CRI viết tắt của từ Color Rendering Index . Chỉ số CRI càng cao thì sẽ làm vật thể xuất hiện chân thực và sống động hơn. Có hai yếu tố ảnh hưởng đến trị giá của độ hoàn trả màu sắc cần phải xem xét đó là độ hoàn trả màu chính xác màu của vật thể và khả năng phân biệt nhiều màu của nguồn sáng. Chỉ số CRI sẽ được tính với 8 màu sắc thử nghiệm tiêu chuẩn và có phạm vi từ 0 đến 100. Thông thường, đèn sợi đốt sẽ có nguồn sáng có độ hoàn trả màu là 100, đèn compact và huỳnh quang có trị giá thấp hơn từ 60 -80.
COMFOS