Светодиод - диод с простым P-N переходом, главной особенностью которого является то, что он испускает свет, когда через него проходит ток. Используется во многих цифровых дисплеях, а также в других типах индикаторных устройств.
Принцип работы светодиода
Основные рабочие характеристики любого светоизлучающего диода сходны с характеристиками обычного диода. Когда подается напряжение, то электроны двигаются от материала N-типа через P-N переход и соединяются с отверстиями в материале P-типа. В обычных диодах энергия, которая возникает в результате соединения электронов с отверстиями, выделяется в виде тепла. Однако, когда речь идет о светодиодах, то энергия в них выделяется в первую очередь в виде света.
Светодиоды могут изготавливаться таким образом, что будут испускать красный, зеленый, голубой, инфракрасный или ультрафиолетовый свет. Это достигается путем изменения количества и типа материалов, которые используются в качестве присадки. Яркость света также может изменяться, что осуществляется с помощью управления количеством тока, проходящего через светодиод. Однако, как и любой другой диод, СИД имеет предельные значения тока, которые он может выдержать.
Где используются светодиоды
Одной из основных областей применения светодиодов является использование их в качестве сигнальных лампочек. Например, этот прибор может использоваться для того, чтобы проконтролировать идет ли по цепи ток или она обесточена.
Цепь с сигнальной лампочкой представляет собой ряд приборов, последовательно соединенных между собой: светодиод, резистор, выключатель и источник постоянного тока.
Когда выключатель цепи с сигнальной лампочкой замкнут, то напряжение прямого смещения от источника тока подается на светодиод (который разработан таким образом, чтобы срабатывать только, когда имеется прямое смещение). Электроны, которые прорываются через P-N переход, соединяются с отверстиями, в результате чего энергия высвобождается в виде света. Резистор, установленный в этой цепи, ограничивает протекание тока по ней, с тем, чтобы защитить светодиод от повреждений, которые может вызвать чрезмерный ток.
Светодиоды могут также использоваться в цифровых дисплеях, например, в наручных часах или калькуляторах.
С помощью высвечивания различных комбинаций из семи элементов на дисплее можно отображать любую цифру от нуля до девяти.
Каждый светодиод соединен последовательно с резистором и выключателем, где каждый выключатель представляет собой внешнюю управляющую цепь. Выключатели имеют обозначения от А до G, чтобы соответствовать элементам дисплея. Семь последовательных проводов соединены параллельно с источником постоянного тока. Для того, чтобы подать питание на какой-либо светодиод, замыкается соответствующий выключатель. Каждый последовательно включенный в цепь резистор ограничивает ток, проходящий по проводу, и, тем самым, предотвращает повреждение светодиодов от чрезмерно большого тока.
Цифры появляются на цифровом дисплее в результате различных сочетаний семи выключателей. Например, если выключатели А и В замкнуты, то соответствующие элементы на дисплее загорятся и образуют цифру 1. Подобным же образом цифра 2 может быть образована с помощью выключателей A, C, D, F и G, которые будут замкнуты одновременно.
Замыкая соответствующие выключатели в определенных комбинациях, на дисплее можно получать цифры от 0 до 9. Если элементы расположить несколько иным образом, то на дисплее можно получить знак плюса, минуса, десятичные точки или же буквы алфавита.
Светодиоды могут использоваться даже для обеспечения искусственного освещения для роста растений. Основными преимуществами светодиодов в этом случае являются: низкое потребление электричества и тепловыделения, а также возможность настройки необходимого спектра излучения.
Для того чтобы произвести оценку всего многообразия существующих типов твердотельных источников света попробуем сравнить характеристики светодиодов различного назначения.
Общие характеристики, которые можно применить при оценке параметров любых светоизлучающих диодов – это спектр излучения, показатели световой мощности (сила света либо световой поток), вольтамперная характеристика, электрическая мощность светодиода.
Вольтамперная характеристика всех диодов в той или иной мере идентична по своей форме, отличия состоят только в конкретных величинах токов и напряжений, поэтому на ней заострять внимание не будем.
Начнем с самых простых представителей
Стандартные индикаторные светодиоды в круглых и овальных корпусах имеют мощности порядка 20-50 мВт и различный спектр излучения, определяющийся типом используемого полупроводника для его изготовления. Типовым представителем таких светодиодов может служить круглый 5 мм АЛ307 отечественного производства.
Его технические параметры приведены в таблице ниже.
| Тип | Спектр излучения | Длина волны, нм | Сила света, мкд | Номинальный ток, мА | Прямое падение напряжения, В |
| АЛ307 В | зеленый | 567 | |||
| АЛ307 Г | |||||
| АЛ307 Н | |||||
| АЛ307 Б | красный | 655 | |||
| АЛ307 К | |||||
| АЛ307 Л | |||||
| АЛ307 Д | желтый | 590 | |||
| АЛ307 Е | |||||
| АЛ307 Ж | |||||
| АЛ307 О | оранжевый | 610 | |||
| АЛ307 Р | |||||
| АЛ307 М |
Поскольку светодиоды индикаторного типа имеют узкий угол свечения, то для оценки используется такой параметр излучения как сила света, измеряющийся в милликанделах [мкд]. АЛ307 имеет по три градации яркости для каждого цвета. Спектр представлен четырьмя цветами.
Светодиоды в корпусах типа «пиранья» позволяют получать большие мощности за счет сниженного теплового сопротивления и отвода тепла на плату сразу через четыре вывода. Корпус «пиранья» также обрел популярность благодаря повышенной механической устойчивости – светодиоды «пиранья» с успехом применяются для изготовления автомобильного света. Практически все крупные производители имеют в своей номенклатуре семейство светодиодов в корпусе «пиранья».
Такие светодиоды обычно называются ультраяркими или сверхяркими. Основные технические параметры светодиодов «пиранья» производства американской компании CREE приведены в таблице.
| Тип | Спектр излучения | Длина волны, нм | Световой поток, лм | Номинальный ток, мА | Прямое падение напряжения, В |
| CP41B-R | красный | 628 | |||
| CP41B-А | оранжевый | 591 | |||
| CP41B-B | синий | 470 | |||
| CP41B-G | зеленый | 527 |
Угол свечения может быть 40˚, 70˚ или 100˚ в зависимости от модификации, определить которую поможет data sheet производителя.
Корпус «пиранья» позволяет отводить до 200 мВт мощности.
Длина волны, которая приведена в таблице для каждого цвета свечения является доминантной для данного типа светодиода. В действительности же спектр излучения, например, красного светодиода может находиться в диапазоне от 620 до 637 нм.
«Пиранья» может быть и белого свечения. Белые светодиоды изготавливаются путем нанесения желтого люминофора на синий кристалл.
Следующую группу – SMD 5050 – можно отнести уже к категории мощных светодиодов. Как видно из названия это светодиоды поверхностного монтажа с размерами 5×5 мм.
Наименование SMD 5050 – условное, поскольку различные производители дают свое обозначение данному классу светодиодов в соответствии со сложившейся системой. Максимальная мощность достигает одного ватта. На дне корпуса такого светодиода обычно располагается специальная площадка для отведения тепла, хотя в менее мощных модификациях она может и отсутствовать.
Светодиоды SMD 5050 обычно белого цвета свечения, т.к. предназначены для изготовления светильников. Они могут монтироваться как на стеклотекстолитовую, так и на алюминиевую печатную плату. Последняя используется для лучшего отвода тепла при больших мощностях.
Белый спектр излучения подобных светодиодов имеет различные цветовые оттенки. Для них вводится такая характеристика как «коррелированная цветовая температура», которая измеряется в Кельвинах [K].
Угол свечения у них составляет 115˚.
Ниже приведены основные характеристики светоизлучающих диодов CLN6A, как одного из лучших видов в этом классе (полный список возможных исполнений достаточно велик, поэтому приведены два типовых представителя).
Как видно из таблицы спектр излучения влияет на величину светового потока – это правило для всех светодиодов белого свечения.
Для того чтобы точно определить характеристики белого светодиода необходимо знать его полное обозначение, поскольку в нем с помощью так называемых бинов зашифрованы все отличающиеся параметры. Например, светодиод XPEWHT может иметь бин по световому потоку Q5 (107 лм при токе 350 мА), а может R2 (114 лм) и R3 (122 лм). Ошибка или неполная маркировка при заказе может привести к «недостаче» люменов на 14% (если вместо R3 получим Q5). То же можно сказать про спектр излучения. Внимательно изучайте документацию производителя!
Светодиоды относятся к самым востребованным электронным компонентам, причем в самых разных сферах производства. Важнейший нюанс их задействования — корректная классификация. В основе ее методологии может лежать применение особых маркировок светодиодов. Какими они могут быть? Какова отраслевая специфика их применения?
Общие сведения о светодиодах
Перед тем как изучать то, исходя из каких принципов осуществляется маркировка светодиодов, рассмотрим основные сведения о соответствующего типа изделиях. Что они представляют собой?
Светодиод — это особый диод, который светится, если через него проходит электрический ток. Основной компонент данного изделия — полупроводниковое вещество. То, какие добавки в нем содержатся, определяет цвет при свечении светодиода. Например, если в полупроводник добавлен алюминий, то цвет светодиода, к которому подведен электрический ток, может быть красным. Если добавлен индий — синим. В современной промышленности светодиоды выпускаются в самом широком спектре модификаций исходя из содержания примесей.
Рассматриваемые изделия (маркировка светодиодов может отражать данную особенность), применяются в самом широком спектре отраслей: в изготовлении ламп, телевизоров, декоративных элементов и т. д. В данных сферах у светодиодов во многих случаях нет аналогов, а если они есть, то у рассматриваемых изделий во многих случаях имеются неоспоримые преимущества.
Например, если сравнивать традиционные лампы накаливания и светодиодные, то вторые могут быть предпочтительнее, поскольку:
У них будет существенно более низкое энергопотребление;
Они будут иметь более долгий срок службы;
Они способны работать при пониженном напряжении;
Они характеризуются экологичностью, безопасностью эксплуатации.
Конструкция светодиодов
Еще один аспект, который полезно будет изучить, прежде чем рассматривать то, каким образом применяется маркировка светодиодов — конструкция соответствущих элементов. Они состоят из:
Линзы (чаще всего изготовленной из эпоксидной смолы);
Проволочного контакта;
Кристалла;
Рефлектора;
Электродов;
Анода и катода.
Как работают светодиоды?
Каким же образом функционируют светодиоды? Рефлектор соответствующего элемента включает кристалл светодиода. Соответствующий компонент задает особый угол рассеивания. Свет, образующийся вследствие подачи напряжения на светодиод, проходит через слои корпуса, после чего попадает на линзу, а затем начинает рассеиваться.
Можно отметить, что светодиоды способны функционировать как в видимом цветовом диапазоне, так и в инфракрасном. Данная особенность подчеркивает универсальность изделий, о которых идет речь. Для обозначения цвета соответствующего изделия может применяться маркировка светодиодов. Рассмотрим ее особенности подробнее.
В чем заключаются особенности маркировки светодиодов по цвету?
Прежде всего стоит отметить, что единая унифицированная маркировка светодиодов по цвету на мировом рынке пока что не утверждена. Каждый производитель использует собственные подходы для классификации соответствующих изделий. Если говорить о российском рынке — в нашей стране распространена классификация светодиодов на 4 типа:
Красные;
Зеленые;
Оранжевые.
Рассмотрим ее подробнее в контексте маркировки соответствующих изделий.
Красные светодиоды на российском рынке: маркировка
Если в качестве маркировки российского диода применена красная полоса, то он будет относиться к типу АЛ112А(Г) и светиться красным цветом. Если маркировка представлена зеленой полосой, то светодиод будет классифицирован как АЛ112Б(Д) и также будет светиться красным цветом. В свою очередь, синяя полоса обозначает изделие типа АЛ112В. При этом оно также имеет красный цвет. Такой же цвет будет у следующих светодиодов, маркируемых красной точкой: АЛ112Е(К), АЛ301А, АЛ310А, АЛ316А, а также ПИКМ02А-1К.
Вместе с тем, есть красные светодиоды:
АЛ112Ж(Л) и АЛ307Г с зеленой точкой;
АЛ112И(М), АЛ310Б, а также АЛ316Б с синей точкой;
АЛ307А, АЛ307В, АЛ336К, а также КИПД02А-1К с черной точкой;
КИПД02Б-1К с двумя черными точками;
АЛ301Б, АЛ336Б, а также КИПМ02Б-1К с двумя красными точками.
Есть также изделие типа АЛ307Б без маркировки — тоже красного свечения. Рассмотрим теперь то, какая используется маркировка светодиодов зеленого цвета на российском рынке.
Зеленые светодиоды
Так, зеленый цвет свечения имеют следующие изделия:
КИПД02В-1Л с черной точкой;
АЛ336И с белой точкой;
АЛ336Г, а также КИПМ02Г-1Л с двумя зелеными точками;
КИПД02Г-1Л — с двумя черными точками.
Следующий распространенный на российском рынке тип изделий — желтые. Рассмотрим то, какова маркировка светодиодов, расшифровка ее — применительно к изделиям соответствующего типа.
Желтые светодиоды
К светодиодам, которые имеют желтое свечение, относятся:
АЛ336Д — с одной желтой точкой, АЛ336Е — с двумя, АЛ336Ж — с тремя;
АЛ307Д, КИПД02Е-1Ж — с одной черной точкой, АЛ307Е и КИПД02Е-1Ж — с двумя;
КИП02Д-1Ж — с тремя зелеными точками.
Следующий распространенный вид изделий — оранжевые. Изучим то, что представляет собой маркировка светодиодов (LED) соответствующего типа.
Оранжевые светодиоды
К изделиям, которые имеют оранжевое свечение, относятся:
Светодиод АЛ307И — маркируется белой точкой;
Светодиод АЛ307Л — с двумя белыми точками.
Существует большое количество способов применять рассматриваемые изделия. Соответственно, маркировка светодиодов (LED)может классифицироваться по иным основаниям. Так, в числе самых распространенных сфер применения данных изделий — изготовление световых лент. Рассмотрим то, каким образом применяется маркировка светодиодов при рассмотрении конструкции данного вида продукции.
Особенности маркировки светодиодных лент
Стоит отметить, что производство светодиодных лент относится к видам бизнеса, для которых характерен как раз таки унифицированный подход брендов-производителей к маркировке выпускаемой продукции. Так, в целях классификации применяется унифицированный код, состоящий из 8 элементов. Он представлен в следующей структуре.
В первом элементе соответствующего кода зашифровывается, собственно, наименование основного компонента ленты — светодиода, LED.
Во втором элементе кода отражается цвет соответствующего изделия:
R — красный — от английского Red;
G - зеленый — от Green;
B — синий;
CW — белый;
Код RGB отражает тот факт, что светодиод — многоцветный.
В третьем элементе рассматриваемого кода, посредством которого шифруется светодиод — маркировка выводов. Например, они могут быть классифицированы как SMD. То есть, код будет показывать, что чип предназначен для инсталляции сразу на печатную плату, в рамках поверхностного монтажа. В свою очередь, в унифицированном коде также может быть применена маркировка светодиодов типа DIP, которая будет показывать, что изделия предназначены для инсталляции не на поверхности чего-либо, а в отверстия.
В 4-м элементе унифицированного кода светодиода отражается размер корпуса в миллиметрах. В 5-м — количество соответствующих изделий на 1 метре ленты, на которой они устанавливаются.
В 6-м — класс защиты светодиода от воздействия различных внешних факторов. Здесь может, к примеру, применяться код IP, который отражает тот факт, что класс защиты указывается в соответствии с отраслевым стандартом защиты электронных устройств IEC-952.
В 7-м элементе отражается степень защиты светодиода. Здесь могут присутствовать коды:
0, показывающий, что светодиоды не имеют защиты от воздействия внешних факторов;
1, указывающий, что изделие защищено от проникновения предметов, диаметр которых составляет 50 мм и более;
2, отражающий, что светодиод защищен от воздействия предметов диаметром 12-80 мм;
3, показывающий защиту от предметов диаметром, который составляет 2,5 мм и более;
4, отражающий защищенность светодиода от предметов в диаметре от 1 мм;
5, показывающий, что изделие защищено от проникновения пыли в том количестве, которое может привести к нарушению функциональности светодиода;
6, который указывает, что не допускается проникновение пыли в изделие.
В свою очередь, 8-й элемент унифицированного кода отражает степень защищенности изделия от проникновения жидкости. В ней могут фиксироваться коды:
0, который показывает, что светодиод не защищен от воздействия жидкостей;
1, отражающий тот факт, что в изделие не могут проникнуть капли воды, которые падают вертикально;
2, который показывает, что светодиод защищен от капель воды, что падают под углом, составляющим 15 градусов;
3, фиксирующий защиту от капель, которые падают под углом 60 градусов;
4, показывающий, что светодиод защищен от капель воды, которые падают на изделие под любым углом;
5, который отражает, что изделие защищено от воздействия струи воды обычной интенсивности;
6, показывающий, что в светодиод не может проникнуть вода, направляемая сильной струей;
7, указывающий, что вода не будет проникать в изделие даже при погружении его на глубину до 15 см;
8, который показывает, что светодиод сохранит функциональность даже при длительном погружении в воду.
Расшифровка кода унифицированной маркировки светодиодной ленты: пример
Как может выглядеть пример унифицированного кода в рассмотренной нами структуре?
Так, например, маркировка SMD-светодиодов может выглядеть так: LED-R-SMD-5050/60 IP68. Она означает, что:
На ленте размещены именно светодиоды LED;
Соответствующие изделия имеют красное свечение — R;
Лента изготовлена с использованием светодиодов типа SMD — то есть, предназначенных для установки на поверхности;
Светодиод имеет величину корпуса 50 на 50 кв. миллиметров;
На ленте размещено 60 светодиодов, тот факт;
В соответствии с международным стандартами лента может использоваться в пыльном помещении, а также при длительном размещении в воде — IP68.
Производители светодиодных лент, таким образом, предлагают своим пользователям удобную и информативную классификацию изделий. С ее помощью может быть осуществлена эффективная как маркировка SMD-светодиодов, так и тех, что относятся к категории DIP.
В числе иных распространенных типов продукции, при выпуске которой применяются рассматриваемые изделия — автомобильные фары и фонарики. Полезно будет изучить то, каким образом осуществляется, соответственно, маркировка фар под светодиоды, а также изделий, устанавливаемых в фонарики различных типов.
Особенности маркировки светодиодов для фар
Важнейшая характеристика устанавливаемой в фару автомобиля — тип ее цоколя. На данный параметр следует ориентироваться прежде всего при выборе автомобильной фары — с точки зрения ее применения вместо галогенной.
Например, если выбирать светодиодную лампу головного света, то между ее маркировкой и яркостью могут наблюдаться следующие зависимости:
Маркировка H1 соответствует мощности 55 Вт и яркости в 1550 люмен;
H3 — мощности 55 Вт и яркости 1450;
H4 - 55 и 1650 для дальнего света, 1000 — для ближнего;
H7 — 55 и 1500;
H8 — 35 и 800;
H9 — 65 и 2100;
H11 — 55 и 1350;
HB2 — 60 и 1500 для дальнего света, 910 — для ближнего;
HB3 — 60 и 1860;
Существуют и иные подходы к классификации, в рамках которых может применяться маркировка фар-светодиодов. Так, например, есть отдельные типы изделий, устанавливаемых в противотуманные фары — например, H8, H10, а также H11. Лампы типа W5W, T10, а также T4W устанавливаются в габаритные, а также боковые поворотные фонари. Конкретный тип светодиода, таким образом, выбирается исходя из предназначения той или иной фары.
Маркировка светодиодных фонариков
Следующий вид продукции, в котором могут применяться светодиоды — фонарики. Классификация соответствующих изделий также имеет нюансы. Маркировка светодиодов для фонариков в зависимости от политики производителей может быть как схожа с той, что характеризует классификацию светодиодных лент, которую мы рассмотрели выше, так и совершенно уникальной (хотя, безусловно, в интересах производителя — сделать ее как можно более приближенной к общеотраслевым подходам).
Для примера мы можем рассмотреть классификацию светодиодов для фонарей американской компании CREE — одного из лидеров мирового рынка соответствующей продукции.
Светодиодные фонарики CREE: классификация
Продукция данного бренда делится на 2 основные группы — фонари XLamp, а также сверхъяркие. Каждая из соответствующих групп классифицируется на семейства, которые различаются по типу корпуса и эксплуатационным параметрам. Главный критерий классификации в данном случае — разрешенная величина тока, который проходит через кристалл, присутствующий в структуре светодиода.
Можно отметить, что к самым типа XLamp от CREE относятся изделия, имеющие соответствующий показатель в значении, превышающем 350 мА. В свою очередь, сверхъяркие изделия функционируют при существенно меньшем рабочем токе — обычно не превышающем 50 мА. Если говорить конкретно о классификации продукции CREE, то фонари, относящиеся к группе Xlamp, классифицируются на следующие основные разновидидности: XR, XP, MC.
Маркируются они, в свою очередь, посредством тех же обозначений.
Можно отметить, что все они — СМД-светодиоды. Маркировка, которая бы отражала данный факт, в данном случае может не применяться, поскольку в соответствующей линейке отсутствует продукция, не соответствующая данному критерию. В зависимости от конкретного кристалла маркировка указанных типов светодиодов может дополняться буквами C или E.
В свою очередь, светодиоды, классифицируемые как сверхъяркие, делятся на группы, которые различаются главным образом вариантами исполнения. Так, фирма выпускает изделия, которые маркируются как P4 — они имеют квадратное сечение и 4 вывода. Светодиоды, адаптированные для поверхностного монтажа, объединены производителем в категорию PLCC.
Резюме
Итак, мы рассмотрели то, что представляет собой определяющая параметры таких изделий, как светодиоды маркировка-характеристика. Подключение их, размер, условия эксплуатации, защищенность и многие другие параметры могут обозначаться с помощью соответствующих сведений. Общепринятая классификация светодиодов в мировой промышленности не утверждена. Что, впрочем, может быть вполне логичным исходя из того, что данные изделия применяются в самом широком спектре отраслей.
Вместе с тем, в отдельных сферах, в которых применяются светодиоды, маркировка-характеристика их может быть унифицированной. Например, это касается производства светодиодных лент. Используя унифицированный код маркировки, состоящий из 8 элементов, пользователь может определить ключевые параметры приобретаемой продукции.
Но во многих случаях для получения достоверной информации о светодиодах приходится использовать только ту классификацию и маркировку, что разработаны конкретным брендом-производителем. Они могут быть как схожими с теми, что характеризуют подходы конкурирующих корпораций, так и совершенно уникальными.
Во многих случаях критерием классификации светодиодов могут быть не столько их характеристики как самостоятельного изделия, сколько параметры конечного продукта, в котором они устанавливаются. Например, по таким принципам можно классифицировать изделия, используемые в конструкции автомобильных фар — с точки зрения наиболее полезной для конечного потребителя применимости маркировки светодиодов. Вместе с тем, вне контекста конечного продукта классификация и, как следствие, маркировка светодиодов могут осуществляться по совершенно иным принципам.
В последние годы об энергосберегающих светодиодных технологиях говорят очень много. Говорят о важности их повсеместного внедрения, об экономии затрат на электричество, об отличных световых характеристиках светодиодов и многом другом. Однако, никто не говорит о том, какие бывают светодиоды, и как их применять.
Всё дело в том, что мир светодиодов уже настолько большой, что неподготовленный человек часто испытывает трудности, пытаясь разобраться в особенностях различных светодиодов. Для того, чтобы прояснить ситуацию, мы попытаемся подробно описать все существующие на рынке светодиоды и их функциональное отличие друг от друга.
Светодиоды можно разделить по следующим параметрам:
по типу применения;
по технологии изготовления;
по размеру и форме;
по цвету свечения;
по мощности светодиода;
Теперь давайте остановимся на каждом параметре в отдельности.
По типу применения
Существует два основных типа применения светодиодов: для нужд индикации ("индикаторные светодиоды”) и для нужд освещения ("осветительные светодиоды").
Как пример индикаторных светодиодов можно привести светодиодные ленты или гирлянды, разработанные для украшения или создания настроения в интерьере. Также индикаторные светодиоды можно увидеть в габаритных огнях автомобилей, светодиодных светофорах, индикаторном освещении и в прочих местах, где нет необходимости применять мощные, осветительные светодиоды. В целом, индикаторными светодиодами выступают маломощные светодиоды, цель которых светиться в тёмное время суток и быть заметными.
Осветительные, мощные и сверхмощные светодиоды применяются в профессиональном оборудовании для ночного освещения различных объектов: , промышленные светильники и проч. Также осветительные светодиоды широко используются в , и . Такие светодиоды могут различаться по мощности и по цвету свечения в зависимости от целей их использования.
По технологии изготовления
По технологии изготовления различают органические светодиоды (OLED), лазерные светодиоды и стандартные RGB светодиоды.
Органический светодиод (от англ. Organic Light-Emitting Diode (OLED) — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, которые эффективно излучают свет при прохождении электрического тока. Основное применение технология OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, нежели производство жидкокристаллических дисплеев.
Потребность в преимущественных параметрах, демонстрируемых органическими дисплеями, с каждым годом растёт. Однако на данный момент производятся только индикаторные OLED светодиоды. Их мощность очень мала, чтобы использовать их для полноценного ночного освещения. Возможно, в скором времени человечество увидит расцвет данной технологии.
Лазерные диоды — это лазер, в котором активной средой является электронно-дырочный газ, а рабочей областью — полупроводниковый p-n переход, аналогичный p-n переходу обычного светодиода. Лазерные диоды — важные электронные компоненты. Они находят широкое применение как управляемые источники света в оптоволоконных линиях связи. Также они используются в различном измерительном оборудовании, например лазерных дальномерах. Другое распространённое применение — считывание штрих-кодов. Лазеры с видимым излучением, обычно красные и иногда зелёные — в лазерных указках. Инфракрасные и красные лазеры — в проигрывателях CD- и DVD-дисков. Синие лазеры — в выходящих в настоящее время на рынок устройствах HD DVD и Blue-Ray. Исследуются возможности применения полупроводниковых лазеров в быстрых и недорогих устройствах для спектроскопии.
До 1990-x производители светодиодов могли выпускать только красные, жёлтые и зелёные диоды. Благодаря синим светодиодам современные светодиодные светильники светят так ярко. Однако только комбинация синего, зелёного и красного способна давать цвет, визуально воспринимаемый человеческим глазом как чистый белый, а также многие оттенки цветовой гаммы. Поэтому до изобретения синего светодиода говорить о полноцветном светодиодном светильнике не приходилось.
Первый синий светодиод был создан ещё в 1971 в компании RCA Laboratories. Его разработал Жак Панков (Яков Исаевич Панчечников), изобретатель светодиодов на нитриде галлия. Однако технология производства была чрезмерно затратной (плёнка нитрида галлия на сапфировой подложке).
Революция в наружных светодиодных экранах и электронных табло совершилась в 1990 году, когда японский изобретатель Судзи Накамура, работавший в то время на японскую корпорацию Nichia Chemical Industries, изобрёл дешёвый синий светодиод.
К 1993 году компании Nichia, первой в мире, удалось начать индустриальный выпуск синих светодиодов. К 2002 году доля производства синих светодиодов у компании возросла до 60 процентов от общего объёма производства. На сегодняшний день кроме компании Nichia крупнейшими производителями светодиодов являются фирмы CREE (США) и SAMSUNG (Южная Корея).
По размеру и форме
Светодиоды отличаются размером и геометрической формой. Наиболее популярными являются светодиоды в цилиндрическом корпусе, а также квадратной и прямоугольной формы. Размеры светодиодов не регламентируются, поэтому различные производители выпускают светодиоды различных размеров, в среднем от 2 мм до 10 мм в диаметре. Также светодиоды различаются количеством светоизлучающих кристаллов. Как правило, в корпусе светодиода находится один кристалл. Однако, иногда, в зависимости от технологии производства, производители располагают нескольких кристаллов на одной подложке. Такая конструкция называется светодиодным кластером.
По цвету излучения
Светодиоды различаются цветом излучения. Цвет зависит от длины волны излучения светодиода. Наиболее распространенные цвета это, конечно, красный, синий, зелёный и белый.
По мощности светодиода
Светодиоды отличаются яркостью и мощностью. Как правило, чем мощнее светодиод, тем ярче он светит, но и потребляет больше электроэнергии. Однако, энергопотребление даже сверхъяркого светодиода намного меньше, чем сходной по яркости энергосберегающей лампы. Таким образом, при покупке светодиодного светильника не стоит ориентироваться на его мощность. Лучше обращать внимание на отношение производимой силы света (измеряется в люменах, Лм) на 1 Ватт потребляемой электроэнергии. Хорошим показателем считается 100 лм/Вт и выше. Теоретический предел светодиода - 500 Лм/Вт, хотя на данный момент удалось добиться только 250 Лм/Вт и только в лабораторных условиях.
Заключение
В целом, выбор светодиода, как и выбор светодиодного светильника не так сложен. Однако, если после прочтения данной статьи у Вас ещё остались вопросы по поводу светодиодного оборудования, то мы с радостью поможем выбрать светильник, который подойдет именно Вам!