Статьи

Світлодіоди і світлодіодні модулі

  1. Що таке світлодіод?
  2. структура світлодіода
  3. Історія створення світлодіода

світлодіодна продукція завойовує світ. Пристрої, ще вчора відомі лише електронникам і радіоаматорам, сьогодні стрімко увірвалися в життя мільйонів людей, погрожуючи (або, скоріше, обіцяючи) значно поліпшити життя всього людства - не більше і не менше.

У чому сила світлодіода? По-перше, вони надзвичайно економні, в порівнянні з іншими джерелами світла - люмінесцентними, газорозрядними, а тим більше лампами розжарювання. По-друге, світлодіоди надзвичайно довговічні. По-третє, гнучкість використання світлодіодів відкриває перед розробниками систем освітлення практично необмежені можливості.
Крім того, виробництво світлодіодів менш ресурсномістких, щодо екологічно. Світлодіодні джерела струму безпечніше для споживачів. А ще кращі світлодіоди відмінно інтегруються в інтелектуальні системи управління типу «розумний дім» або «розумне будівлю». Компанія СЕА пропонує купити світлодіодні модулі в Києві і Україні, ціна яких вас порадує, купити світлодіоди оптом і світлодіодні модулі оптом.

Що таке світлодіод?

Спрощено, світлодіод - це напівпровідниковий пристрій, що випромінює світло при пропущенні через нього електричного струму. Розгорнуте визначення свідчить, що світлові кванти - фотони - випускаються світлодіодним кристалом на кордоні електронно-діркового переходу металу і напівпровідника внаслідок рекомбінації носіїв позитивного і негативного зарядів - електронів і дірок - при протіканні струму в прямому напрямку.

структура світлодіода

Серцем лампочки світлодіода є світлодіодний кристал. LED-кристали являють собою складні гетероструктури, вирощувані методом газофазной епітаксії (ГФЕ) на основі різних сполучень напівпровідникових матеріалів і металом. Наприклад, в сучасному виробництві світлодіодів використовуються такі матеріали, як:

  • для червоних світлодіодів: алюмінію-галію арсенід (AlGaAs), галію арсенід-фосфід (GaAsP), алюмінію-галію-індію фосфід (AlGaInP) або галію (III) фосфід (GaP);
  • для зелених світлодіодів: індію-галію нітрид (InGaN), галію (III) нітрид (GaN), галію (III) фосфід (GaP), алюмінію-галію-індію фосфід (AlGaInP) або алюмінію-галію фосфід (AlGaP);
  • для синіх світлодіодів: селенід цинку (ZnSe) або індію-галію нітрид (InGaN);
  • білі світлодіоди виходять на основі синіх або фіолетових світлодіодів з нанесенням люмінофора.


Потрібно відзначити, що хоча основні «велосипеди» в світлодіодним галузі вже винайдені, проте, як провідні виробники світлодіодів, так і невеликі науково-дослідні стартапи ведуть масштабні дослідження для збільшення ефективності LED-пристроїв. І, треба, відзначити, в результаті цих робіт на ринку з'являються все більш потужні, більш економні, більш компактні і довговічні світлодіоди.

Розробники світлодіодів тримають в секреті свої ноу-хау. Але, в узагальненому вигляді, пристрій світлодіода не є секретом. Основним елементом світлодіода є напівпровідниковий світлодіодний кристал (1), вирощений на металевій підкладці (2). Через введення 3 і 4 до кристалу підводиться напруга, під вплив м якого починається рух електронів і дірок через np-перехід. В результаті рекомбінації кристал випромінює фотони, що утворюють світловий потік. Відбивач (5) оточує кристал з усіх боків і направляє світловий потік в потрібному напрямку. Прозорий корпус (6) оберігає кристал від впливу зовнішнього середовища, а також виконує роль лінзи, що фокусує світловий потік. Підкладка виконує функцію і первинного тепловідведення від кристала до радіаторів (в потужних світлодіодах).

Класична топологія світлодіода робить його дуже схожим на звичну всім лампу. Подібна топологія кодується абревіатурою DIP (Dual In-line Package) або DIL (Dual In-Line package). Кілька поколінь електронників звикли мати справу саме з такими світлодіодами - зовні нагадують лампочку. Дві довгі ніжки дозволяють впаивать світлодіоди на плату. Ще одна абревіатура PHT (Plating Through Holes) якраз і відображає спосіб монтажу світлодіода на друковану плату.

Загальний тренд мініатюризації електронних компонентів і збільшення щільності їх розміщення на друкарських платах привів до появи більш просунутою технологією поверхневого монтажу, SMT (surface mount technology) або SMD (від surface mounted device). Грубо кажучи, SMD-діод є збіркою, яка об'єднує в одному корпусі відразу кілька світлодіодних кристалів. При виготовленні світлодіодних освітлювальних приладів або світлодіодних матриць кристали монтуються прямо на плату, що дозволяє добитися високої щільності. Природно, що подібний монтаж проводиться з використанням автоматичних ліній - вручну таку роботу виконати вкрай важко. Втім, сьогодні виробництво всіх видів світлодіодів та світлодіодних модулів - це високоавтоматизоване виробництво з мінімальним застосуванням ручної праці.

Потужність світлодіодів і такі показники як питома світловий потік Лм / Вт і світлова ефективність Лм / $ безперервно ростуть. А були ж часи, коли мала потужність світлодіодів не дозволяла навіть думати про їх застосування не тільки в освітленні, але навіть і в скільки-небудь помітної індикації. Втім, ті часи вже стали історією.

Історія створення світлодіода

Першим «намацав» принцип ждействія твердотільних (кристалічних) світлодіодів німецький вчений Карл Фердинанд Браун ще в 1874 році.

Явище електролюмінесценції, випромінювання у видимій частині спектру при електронно-доречний рекомбінації, в 1907 році виявив британець Генрі Раунд з Лабораторії Марконі. У 1923 році цю тематику розвинув російський інженер Олег Лосєв, який запатентував «світлове реле». Втім, практичного втілення його розробки не отримали.

Батьком світлодіодної технології називають американця Ніка Холоньяка, зумів в 1962 році створити червоний світлодіод на основі арсеніду галію-фосфіду (GaAsP). Через 6 років учень Холоньяка, Джордж Крафорд зумів створити жовтий і оранжевий світлодіоди, а також підвищити яскравість світлодіодів на порядок.

На початку 70-х лауреат Ленінської премії, а пізніше і Нобелівської премії, Жорес Іванович Алфьоров відкриває багатопрохідні подвійні гетероструктури. Його роботи дозволили значно збільшити яскравість і потужність світлодіодного випромінювання - аж до рекордного показника того 10 люмен / ват.

Довгих два десятиліття кращі інженери світлодіодним галузі не могли створити синій світлодіод. Чи під силу це виявилося японцям Шуджі Накамура, Исаму Акасака і Хіроші Амано. За відкриття, зроблені в 1991 році, в 2014 вони отримали Нобелівську премію в галузі фізики.

У 1997 році Фреду Шуберту створив перший білий світлодіод. До 1999 року яскравість кращих світлодіодів досягла показника 60 люмен / ват.

У XXI столітті світлодіод переступив межі і в світі почалася світлодіодна лихоманка. Поліпшення показників яскравості і потужності, спрощення і здешевлення виробництва привели до широкого поширення світлодіодного освітлення в усьому світі. Подолано психологічний поріг 100 люмен / ват, а розробники ніяк не вгамуються. Все більш досконалі вироби з'являються на ринку буквально кожен місяць.

Компанія СЕА - провайдер інноваційних світлодіодних технологій на промисловому ринку України, сприяє поширенню найсучасніших світлодіодних технологій і дозволяє спертися вітчизняним виробника широкого спектру освітлювального обладнання на досягнення провідних компаній світу.

Компанія СЕА - провайдер інноваційних світлодіодних технологій на промисловому ринку України, сприяє поширенню найсучасніших світлодіодних технологій і дозволяє спертися вітчизняним виробника широкого спектру освітлювального обладнання на досягнення провідних компаній світу

Отримати більш детальну інформацію про продукцію напрямки світлодіодна продукція і про те, як купити світлодіоди в Києві і Україні, Ви можете по телефону: +38 (044) 291-00-41 або по e-mail: [email protected] .

Що таке світлодіод?
У чому сила світлодіода?
Що таке світлодіод?

Новости

Белое домашнее вино
Вопросом, как правильно крутить руль авто, должен быть озабочен каждый начинающий автомобилист. Именно первые уроки, которые получает автомобилист в процессе обучения являются самыми важными, определяющими

Электромонтажные работы
Электрическая сеть является одной из самых главных составляющих любого жилища. Без нее сегодня трудно представить нашу жизнь, будь то в загородном доме, офисе или квартире. С другой стороны, все мы настолько

Объемные расходомеры
Собрав букет нужно его хорошенько оформить. Как красиво упаковать цветы для дорого вам человека покажут специалисты. Завернуть букет в гофрированную бумагу или другой подручный материал сразу преобразит