Poll-decor.ru

Пол Декор
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Острая потребность в широкой номенклатуре информационных экранов, дисплеев, освети­тельных приборов обусловливает необходимость создания особо ярких светодиодов (ОЯ СИД) различной цветовой гаммы, в том числе белого свечения.

Зеленые, белые, синие ОЯ СИД изготовляются на структурах МЗаМ. Они имеют суще­ственно большие прямые падения напряжения £/пр по сравнению с красными, желтыми и оранжевыми (табл. 4.5). Необходимость ограничения прямого тока объясняет целесообраз­ность питания СИД от источников тока.

Для каждой конструкции СИД характерна определенная диаграмма излучения. Некор­ректно говорить о силе света, не определяя угол излучения, и наоборот. Следует обращать внимание, на каком уровне от 1Уюи фиксируется полный угол излучения.

Таблица 4.5. Типичные и максимальные значения Цр при токе 20 мА для СИД

Длина волны излучения к, нм

Синий кристалл + + люминофор

Продолжение табл. 4.5

Длина волны излучения А., нм

Дисперсия излучения не измеряется для каждого светодиода, поскольку это слишком трудоемкий процесс. В реальности наблюдаются значительные отклонения от справочных данных, особенно в случае узконаправленных (2()т < 10°) СИД. Типичная дисперсия для СИД типов КИПД87, КИПД89 и КИПД91 приведена на рис. 4.13

Света, % КИЦД89, КИПД87, КИПД91

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50

Угол излучения, град.

Рис. 4.13. Типичная диаграмма излучения

При выборе ОЯ СИД особое внимание уделяют типу колбы и конструкции. Колба должна быть прозрачной, если:

— требуется максимальная сила света при сравнительно небольшом (30°) угле излучения;

— СИД используется с вторичной оптикой (цветными и матовыми фильтрами) или в ка­честве локального исправления источника света, например как фонарик;

— прозрачная колба используется в СИД всевозможных подсветок и светодиодов.

Красно-зеленые (660/565), любые другие варианты

Колба должна быть матовой, если СИД мультицветный, окрашенной в цвет свечения кристаллов для всех сигнальных СИД, а также для ОЯ СИД, применяемых в изготовлении таблобегущих строк и др., использующих эффект контраста СИД на темном фоне. В случае матовых СИД возможен эффект паразитной засветки солнечными лучами (фонтом-эффект).

В табл. 4.6 приведены параметры распространенных сигнальных СИД. С точки зрения экономии места на лицевой панели прибора или устройства выгодно вместо нескольких, на­пример, красного и зеленого, применять один мультицветный СИД круглой или прямо­угольной формы.

Таблица 4.6. Основные характеристики сигнальных светодиодов

Угол обзора, град.

Конструктив, диаметр, наименование

Цвет сечения (К, нм)

Низкопрофильные СИД, 5 мм, КИПД88

Плоские СИД, 10 мм, КИПМ15

Прямоугольные СИД, 2,2×5 мм

Многокристальные СИД, 6 мм, КИПМ25

Двухцветные СИД, 5 мм, КИПД41

1-, 2-, 4-, 6-кристальные, 20 мм, КИПМ 20

Параметры особо ярких СИД красного и желтого цветов свечения в матовом окрашенном корпусе приведены в табл. 4.7. Они используют окрашенные рассеивающие линзы, излу­чающие световой поток, достаточный для изготовления недорогих информационных табло. Потенциальные возможности высокоэффективных структур позволяют получать силу света порядка 2 кд при токе не только 20 мА, но и 10 мА, что увеличивает надежность изделий на основе СИД.

Таблица 4.7. Основные характеристики ОЯ СИД красного и желтого цветов свечения в матовом окрашенном корпусе

Сила света, кд, при токе 20 мА (10 мА)

Совершенствование светодиодов проходило по двум направлениям — увеличение внешнего квантового выхода и расширение спектра излучения. Велик вклад в работу совет­ских ученых, в частности Ж. И. Алферова, еще в 1970-е гг., разработавшего так называемые многопереходные двойные гетероструктуры, позволяющие значительно увеличить внешний квантовый выход за счет ограничения активной области рекомбинации. Использовались ге­тероструктуры на основе арсенидов галлия-алюминия, при этом был достигнут внешний квантовый выход до 15% для красной части спектра (световая отдача до 10 лм/Вт) и более 30% — для инфракрасной.

Исследование других гетероструктур привело к созданию эффективных светодиодов, излучающих в других областях спектра. Так, светодиоды на основе фосфидов алюминия — галлия — индия (разработка компании Hewlett Packard) излучали красно-оранжевый, жел­тый и желто-зеленый свет. Они имели световую отдачу до 30 лм/Вт (и внешний квантовый выход до 55%), превосходя лампы накаливания. При этом необходимо понимать, что в от­личие от ламп накаливания светодиоды излучают свет в относительно узкой полосе спек­тра, ширина которой составляет 20. 50 нм. Они занимают промежуточное положение меж­ду лазерами, свет которых монохроматичен (излучение со строго определенной длинной волны), и лампами различных типов, излучающих белый свет (смесь излучений различных спектров). Иногда такое «узкополосное» излучение называют квазимонохроматическим.

Читайте так же:
Выключатель кнопочный двойной с подсветкой

Современный мировой уровень технологий производства ОЯ СИД позволяет повсеме­стно заменять лампы накаливания более надежными и малопотребляющими источниками

Света. Мировые лидеры по производству СКД, такие фирмы, как Nichia и Lumileds, заявля­ют, что век ламп накаливания на исходе (им осталось жить менее 10 лет).

Так, световая отдача лампы накаливания с красным светофильтром составляет всего 30 лм/Вт, в то время, как красные светодиоды сегодня дают 30 мл/Вт и более. Например, новейшие приборы Luxeon производства американской компании Lumileds (совместное предприятие Agilent Technologies и Philips Lighting) обеспечивают 50 мл/Вт для красной и даже 65 мл/Вт для оранжево-красной части спектра. Впрочем, и это не рекорд — для жел­то-оранжевых светодиодов планка 100 мл/Вт уже взята.

Долгое время развитие светодиодов сдерживалось отсутствием приборов, излучающих в синем диапазоне. Эту проблему решил в 1990-е гг. Ш. Накамура из компании Nichia Chemikal (а позднее и специалисты Hewlett Packard) с помощью гетероструктуры на основе нитрида индия — галлия InGaN.

В сине-зеленой области спектра удалось добиться внешнего квантового выхода до 20% и вплотную приблизиться по эффективности к люминесцентным лампам (световая отдача 70. 90 мл/Вт).

Изобретение синих светодиодов сделало возможным создание светодиодов белого света. На данный момент существуют три способа получения белого света с помощью светодиодов.

Первый из них — смешивание в определенной пропорции излучения красного, зеленого и синего светодиодов. При этом могут быть использованы как отдельные светодиоды раз­ных цветов, так и трехкристальные светодиоды, объединяющие кристаллы красного, синего и зеленого свечения в одном корпусе.

На рис. 4.14 показана зависимость спектральной плотности излучения от длины волны, необходимая для получения белого света путем смешивания в определенной пропорции из­лучения красного, зеленого и синего светодиодов.

Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Рис. 4.14. Получение белого света

Основой более дешевого и распространенного светодиода белого света является полу­проводниковый кристалл структуры InGaN, излучающий на длине волны 460. 470 нм (си­ний свет) и нанесенный сверху на поверхность кристалла люминофор на основе YAG (ит­трий — гадолиниевых гранатов), активизированный Ge3+, излучающий в широком диапазоне видимого спектра и имеющий максимум в его желтой части.

На рис. 4.15 проиллюстрировано получение белого света с помощью кристалла синего светодиода и нанесенного на него слоя желтого люминофора.

Человеческий глаз комбинацию такого рода воспринимает как белый цвет.

Такие светодиоды намного дешевле треулфисталълыу., обладают хорошей ■цветопереда­чей, а по светоотдаче (до 30 лм/Вт) они уже обогнали лампы накаливания.

Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Рис. 4.15. Получение белого света с помощью кристалла синего светодиода и нанесенного на него слоя желтого люминофора

Еще один метод получения белого света — возбуждение трехслойного люминофора светодиодом ультрафиолетового спектра (УФ СИД).

На рис. 4.16 показано получение белого света с помощью светодиода и Ж/Д-люминофора.

Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Рис. 4.16. Получение белого света с помощью светодиода и RGB-люминофора: тонкие линии — характеристики трех люминофоров (R, G, В); толстая линия — результирующая характеристика

Кристалл светодиода — практически точечный источник света, поэтому корпус мо­жет быть миниатюрным. Конструкция корпуса светодиода должна обеспечить минималь­ные потери излучения при выходе во внешнюю среду и фокусирование света в заданном телесном угле. Кроме того, должен быть обеспечен эффективный отвод теплоты от кри­сталла. Самая распространенная конструкция светодиода — традиционный пятимилли­метровый корпус.

Световая отдача белого светодиода Luxeon III при номинальном прямом токе 1„р = 0,7 А составляет 25 мл/Вт, световой поток при этом равен 65 лм.

Читайте так же:
Какую нагрузку выдерживает выключатель света

Светоотдача Luxeon III уже превосходит светоотдачу классических и галогенных ламп накаливания, и в ближайшее время компания Lumileds Lighting планирует вплотную подойти к светоотдаче люминесцентных ламп 80. 100 лм/Вт.

4.1. Укажите, какая длина волны А, соответствует видимой области света:

А) 0,1 мкм; б) 0,5 мкм; в) 1 мкм; г) 2 мкм?

А) 2 В; б) 10 В; в) 20 В; г) 40 В?

4.3. От чего зависит частота излучения светодиода:

В) ширины запрещенной зоны;

Г) обратного напряжения?

4.4. Светодиодные источники повышенной яркости и белого светаПри каком напряжении светодиод эффективно излучает свет:

А)иобр = 5В; б)ипр = 5В; в)иобр = 2В; г)ипр = 2В?

4.5. Укажите номер, который соответствует красному СИД (рис. 1):

4.6. Светодиодные источники повышенной яркости и белого света

Светодиодные источники повышенной яркости и белого светаУкажите кривую, которая соответствует оранжевому СИД (см. рис. 1).

Светодиодные источники повышенной яркости и белого светаКакая конструкция отличается простотой, но имеет малые значения коэффициента вывода оптического излучения (рис. 2).

4.8. Какие конструкции отличается хорошим коэффициентом вывода оптического излучения (см. рис. 2)?

Какие конструкции используют пластмассовые линзы, по­вышающие эффективность вывода оптической энергии (см. рис. 2)?

Какая конструкция улучшает диаграмму направленности торцевого излучения (см. рис. 2)?

Обозначение светодиодов

Давно существующая системах обозначений предполагает использование двух или трех букв и трех цифр, например АЛ316 или АЛС331. Первая буква указывает на материал, вторая (или вторая и третья) — на конструктивное исполнение:

  • Л — единичный светодиод,
  • ЛС — ряд или матрица светодиодов.

Последующие цифры (а иногда буквы) обозначают номер разработки. Нельзя не признать такую систему несовершенной.

В настоящее время источники излучения обозначаются как частный случай индикаторов. Современные обозначения индикаторов содержат семь элементов.

  • Первый элемент — буква И, обозначающая принадлежность прибора к знакосинтезирующим индикаторам (ЗСИ).
  • Второй элемент — буква, обозначающая вид индикатора:

• Н — вакуумные накаливаемые;

• Л — вакуумные электролюминесцентные;

  • Третий элемент — буква, характеризующая отображаемую информацию:
  • Четвертый элемент — число, указывающее на порядковый номер разработки:

• номер с 1-го по 69-й — индикаторы без встроенного управления;

• с 70-го по 99-й — со встроенным управлением.

  • Пятый элемент — буква, обозначающая принадлежность индикатора к одной из классификационных групп приборов, изготовленных по общему технологическому процессу. Используются буквы русского алфавита от А до Я (не употребляются 3, О, Ы, Ь, Ъ, Ш, Щ).
  • Шестой элемент — дробь или произведение, характеризующее информационное поле индикатора (кроме единичных индикаторов). Для одноразрядных и многоразрядных сегментных индикаторов — дробь, числитель которой — число сегментов, знаменатель — число разрядов. Для одноразрядных и многоразрядных матричных индикаторов — дробь, числитель которой — число разрядов, знаменатель — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце. Для матричных индикаторов без фиксированных знакомест — произведение числа элементов в строке на число элементов в столбце.

Для мнемонических и шкальных индикаторов шестой элемент указывает число элементов индикатора.

• К — красный (для одноцветных индикаторов),

• Л — зеленый (для одноцветных индикаторов),

• С — синий (для одноцветных индикаторов),

• Ж — желтый (для одноцветных индикаторов),

• Р — оранжевый (для одноцветных индикаторов),

• Г — голубой (для одиночных и полупроводниковых индикаторов всех видов),

• М — для многоцветных индикаторов всех видов.

Обозначение бескорпусных полупроводниковых индикаторов содержит цифру — восьмой элемент, определяющий модификацию конструктивного исполнения:

  1. — с гибкими выводами без кристаллодержателя подложки;
  2. — с гибкими выводами на кристаллодержателе;
  3. — с жесткими выводами без кристаллодержателя;
  4. — с жесткими выводами на кристаллодержателе;
  5. — с контактными площадками без кристаллодержателя и выводов;
  6. — с контактными площадками на кристаллодержателе без выводов, кристалл на подложке;
  7. — с жесткими выводами без кристаллодержателя, не разделенными на общей пластине;
  8. — с контактными пластинами без кристаллодержателя и выводов, на общей пластине.

Иногда перед буквой И появляется буква К, что обозначает прибор широкого общепромышленного применения.

Предельно допустимые значения электрических режимов эксплуатации

Наименование параметра, условия, единицы измеренияУсловное
обозначение
Значение параметра
Максимально допустимый постоянный прямой ток, мА
– при температуре окружающей среды от минус 60 до +35 °С
– при +85 °С
Iпр max100
80
Максимально допустимый импульсный прямой ток при длительности импульса 50 мкс и скважности 36, мА
– при температуре окружающей среды от минус 60 до +35 °С
– при +85 °С
Iпр и max600
400
Максимально допустимое постоянное (импульсное) обратное напряжение при температуре окружающей среды от минус 60 до +85 °С, В Uобр max2
Максимальная температура активного элемента, °Сtmax150

Примечание: Значение Iпр и max при других длительностях импульса и других скважностях определяется в соответствии с РД 11 0095-84.

Диапазон рабочих температур от минус 60 °С до +85 °С.
Допустимое значение статического потенциала 2000 В.

Предприятие гарантирует длину волны излучения диодов в максимуме спектральной плотности в пределах от 0,9 до 0,98 мкм в диапазоне температур от минус 60 до плюс 85 °С.

Минимальная наработка в зависимости от режимов эксплуатации приведена на графике.

98% срок сохраняемости 10 лет.

Масса диода не более 0,17 г.

Основные технические характеристики

Диодные лампы характеризуются следующими основными параметрами:

  • яркость (интенсивность светового потока);
  • напряжение (тип используемого напряжения);
  • сила тока;
  • длина волны и цветовая характеристика.

Сравнение обычного и мощного светодиода

Яркость

Яркость воспринимается зрительными ощущениями, поскольку освещённость предмета на сетчатке глаза пропорциональна его яркости. Складывается она из нескольких параметров. называется Световой поток это количество световой энергии. Единица измерения люмен.

Единицей силы света является один люмен на стерадиан, также измеряемый в канделах: 1 cd. Измеряется яркость в милликанделах. Различают яркие (20 – 50 мкд.) и сверх яркие (20000 мкд. и выше) светодиоды белого свечения. Светодиодная яркость пропорциональна величине протекающего через него тока, т. е. чем выше напряжение, тем больше яркость.

Рекомендуем Вам также более подробно прочитать про возможности и область применения диммеров.

Напряжение

Напряжение, необходимое для работы светодиода, это не напряжение питания, а величина падения напряжения на светодиоде. Колебания напряжения питания вызывает перегорание светодиода. Напряжение напрямую зависит от цвета.

Сравнительная характеристика светодиодов разного цвета

ЦветДлина волны, нмНапряжение, В
Инфракрасныйот 760до 1,9
Красный610-760от 1,6 до 2,03
Оранжевый590-610от 2,03 до 2,1
Желтый570-590от 2,1 до 2,2
Зеленый500-570от 2,2 до 3,5
Синий450-500от 2,5 до 3,7
Фиолетовый400-450от 2,8 до 4,0
Ультрафиолетовыйдо 400от 3,1 до 4,4
Белыйширокий спектрот 3,0 до 3,7

Для нормальной работы при подключении светодиода необходимо правильно отследить ток, а не напряжение.

Сила тока

Работает светодиод на постоянном или пульсирующем токе. Поднимая или снижая интенсивность можно варьировать яркость свечения. Рабочий ток индикаторных светодиодов 20 – 40 мА. Сила тока осветительных элементов составляет от 20 мА. СОВ (на 4 чипа), например, рассчитаны на 80 мА. Одноваттные светодиоды потребляют приблизительно 300-400 мА.

Длина волны и цветовая характеристика

Излучаемый диодом цвет зависит от длины волны светового излучения. Измеряется она нанометрами (0.000000001 метра). Монохроматическое (одночастотное) излучение связано с длиной волны, перемещающейся внутри. Границы длины волны соотносятся с основными цветами определенным образом.

Цвет излучения светодиода меняется при внесении в полупроводниковый материал активных веществ. Для получения светодиодов красного цвета в качестве полупроводников используется алюминий индий – галлий (AllnGaP), для цветов сине – голубого и зеленого спектра – индий – нитрид галлия (InGaN).Чтобы получить, например, белый свет, кристалл синего светодиода покрывают тонким слоем люминофора, который излучает жёлтый и красный свет под действием синего спектра.

В результате смешивания цветов получается белый свет. Белые светодиоды определяются цветовой температурой, измеряемой в К.

Рекомендуем Вам также ознакомиться с тем, как работает датчик движения.

Разноцветные диодные лампы

Светодиодная плата

Плата предназначена для крепления светодиодов в любом необходимом количестве и положении. Форма платы бывает:

  • прямоугольная;
  • линейка;
  • круглая;
  • квадратная;
  • звездчатая
  • произвольная.

Светодиодная плата изготавливается из диэлектрического материала. Основной функцией ее является теплоотвод.

  • металлические (односторонние, двухсторонние и многослойные);
  • изолированные металлические подложки (односторонние, двухсторонние и многослойные, жестко – гибкие).

Платы, изготовленные из алюминия, не нуждаются в вентиляторах для принудительного охлаждения. Все элементы конструкции обретают более продолжительный срок службы за счет отсутствия перегрева.

Дополнительную информацию об история возникновения и принципах функционирования светодиодных элементов смотрите на видео:

Светодиоды это один из новейших источников освещения, имеет широкий спектр применения и большие перспективы. Благодаря соотношению всех параметров светодиодный тип освещения может стать ведущим среди множества осветительных приборов и разнообразных источников света.

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды. Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.

По типу исполнения выделяют:

Dip светодиоды

    Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света.

  • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.

Светодиоды могут быть:

  • мигающими – используются для привлечения внимания;
  • многоцветными мигающими;
  • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
  • RGB;
  • монохромными.

Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.

Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К).

По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.

Где применяют светодиоды?

Первые светодиоды, выпущенные серийно, были тусклыми их применяли как индикаторные лампы в различных приборах. С увеличением яркости расширилась область применения. Их стали устанавливать для подсветки в автотранспортных средствах. Начался выпуск портативных фонариков со светодиодными лампами.

экран SMD типа

В настоящее время, полупроводниковые светодиоды применяют повсеместно:

  • для освещения жилых и нежилых помещений;
  • освещения улиц;
  • в портативных фонариках;
  • в телефонах/смартфонах в качестве встроенных фонариков различной мощности;
  • в транспортных средствах;
  • для изготовления светодиодных вывесок/светодиодных табло;
  • для производства аптечных крестов;
  • в производстве интерьерных и экстерьерных светодиодных экранов различных конструкций для рекламы, спортивных трансляций, оформления сцен;
  • для изготовления светодиодных занавесей;
  • при оформлении архитектурных сооружений;
  • для создания уникального интерьера (светодиодные фигуры, экраны необычных форм);
  • при изготовлении информационных табло;
  • в приборостроении, в качестве индикаторов.

каркасы для светодиодных экрановАренда светодиодных экранов отлично подойдет собственникам магазинов и салонов, которым нужна периодическая реклама.

Что такое каркасы для светодиодных экранов и как их выбрать? Читайте об этом здесь.

Описание ТОП-10 самых известных медиафасадов вы найдете в нашей статье.

Содержание

Виды светодиодов [ править ]

Различные виды светодиодов.

Материал полупроводника и длина волны (цвет) излучения [ править ]

Основные материалы, падение напряжения и длина волны излучения

ЦветДлина волны, нмШирина запрещённой зоны, ВМатериал полупроводника
Инфракрасный17080,726Антимонид галлия (GaSb)
9231,35Фосфид индия (InP)
8701,42Арсенид галлия (GaAs)
Инфракрасный, красный, оранжевый621. 8701,42. 2,00Арсенид алюминия-галлия (AlxGa1−xAs, x<0,45)
Красный7001,77Фосфид галлия легированный оксидом цинка
Оранжевый6291,97Нитрид индия (InN)
Жёлтый5652,19Фосфид галлия легированный азотом
Жёлто-зелёный5552,26Фосфид галлия (GaP)
Голубой4592,70Селенид цинка (ZnSe)
Ультрафиолетовый3873,2Нитрид галлия (GaN)
2255,5Алмаз (C)
2066,03Нитрид алюминия (AlN)
1946,4Нитрид бора (BN)

Исполнение светодиодов [ править ]

  • 3 мм
  • 5 мм
  • 8 мм
  • SMD 0603
  • SMD 1210 (Top type)
  • Мощный (Emitter)
  • Мощный (Star PCB)
  • Мигающий светодиод
  • Светодиод с резистором

Принцип работы [ править ]

При протекании через диод прямого тока происходит инжекция неосновных носителей заряда (электронов или дырок) в базовую область диодной структуры Процесс самопроизвольной рекомбинаци инжектированных неосновных носителей заряда, происходящих как в базовой области, так и в самом p-n переходе, сопровождается переходом их с высокого энергетического уровня на более низкий; при этом избыточная энергия выделяется путем излучения кванта света.

Чтобы кванты энергии – фотоны, освободившиеся при рекомбинации, соответствовали квантам видимого света, ширина запрещенной зоны исходного полупроводника должна быть относительно большой (Еg > 1,8 эВ). Исходя из этого ограничения, для изготовления светодиодов используются следующие полупроводниковые материалы: фосфид галлия (GaP), карбид кремния (SiC), твердые растворы: галлий—мышьяк—фосфор (GaAsP) и галлий—мышьяк—алюминий (GaAsAl), а также нитрид галлия (GaN), который имеет наибольшую ширину запрещенной зоны (Eg > 3,4 эВ), что позволяет получать излучение в коротковолновой части видимого спектра вплоть до фиолетового.

Путем добавления в полупроводниковый материал атомов веществ-активаторов можно изменять в некоторых пределах цвет излучения светодиода. Например, на основе фосфида галлия, легированного определенным количеством цинка, кислорода или азота, получают светодиоды зеленого, желтого и красного цветов свечения. Тройные соединения GaAsP и GaAsAl используют, в основном, для получения светодиодов красного цвета свечения.

По своей сути, светодиод – это диод полупроводникового типа, p-n-переход. Это соединение двух кусков полупроводника с разными типами проводимости. Один из них обладает избытком электронов («n-тип»), а второй — избытком дырок («p-тип»). Если к p-части такого диода присоединить плюсом источник электротока, то через него пойдёт ток. Сегодня интегральные технологии развиты настолько, что на одном кристалле может быть размещено великое множество p-n-переходов. В процессоре современных компьютеров (например, Pentium-IV) таких переходов десятки миллионов.

В устройстве светодиодов значение имеет процесс, происходящий после того, как через диод прошёл ток. В тот момент осуществляется рекомбинация носителей электрического заряда. Отрицательно заряженные электроны занимают место в положительно заряженных ионах кристаллической решётки полупроводника. И когда электрон и дырка встречаются, происходит выделение энергии, излучается фотон, квант света. Если излучение не происходит, высвобожденная энергия переходит в тепловую, нагревая вещество. Излучательная рекомбинация может быть как минимум пяти разновидностей, среди которых есть так называемая прямозонная рекомбинация.

Производство [ править ]

Наиболее крупным производителем светодиодов в мире является компания Siemens, со своими дочерним предприятиями Osram Opto Semiconductors и Osram Sylvania.

Также крупным производителем светодиодов является Royal Philips Electronics, политика которого заключается в приобретении компаний, занимающихся производством светодиодов. Так, Hewlett-Packard в 2005 году продал компании Philips своё подразделение Lumileds Lighting, а в 2006 были приобретены Color Kinetics и TIR Systems, компании с широкой технологической сетью по производству светодиодов с белым спектром излучения.

Nichia Chemical — подразделение компании Nichia Corporation впервые разработало белый и синий светодиоды. На текущий момент ей принадлежит лидерство в производстве сверхъярких светодиодов: белых, синих и зеленых. Помимо вышеперечисленных гигантов, следует так же отметить следующие компании: Emcore Corp., Veeco Instruments, Seoul Semiconductor и Germany’s Aixtron, занимающиеся производством чипов и отдельных светодиодов.

Среди отечественных производителей можно назвать такие фирмы, как «КТЛ», «Светлана-Оптоэлектроника», «Корвет-Лайтс», «Протон», «Транс-Лед», «Оптрон». Крупнейшим производителем является компания «Оптоган», созданная при поддержке ГК «Роснано», с расположением производственных мощностей в Санкт-Петербурге. Компания занимается как производством светодиодов, так и чипов и матриц, а также участвует во внедрении светодиодов для общего освещения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector