Цвета и материалы полупроводника
Цвет светодиода
- Цветовая температура - характеристика белых светодиодов, приближенно показывающая такое субъективное восприятие как "теплее" или "холоднее", измеряется в градусах Кельвина (К). Теплее свет становится при понижении цветовой температуры, а холоднее при повышении. Нормальной считается цветовая температура солнца, т.е. 5500К (градусов Кельвина) она же считается наиболее комфортной для глаз. Например, холодная люминесцентная лампа это 10000…15000К, лампа накаливания в районе 3000К. Белые светодиоды могут иметь цветовую температуру в пределах 2500…15000К. При этом разные типы источников с одинаковой цветовой температурой субъективно будут светить немного по-разному.
Срок службы светодиодов
Цена
Достоинства:
1. Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надежность(ударная и вибрационная устойчивость)
2. Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности
3. Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие
4. Миниатюрность
5. Долгий срок службы (долговечность)
6. Высокий КПД,
7. Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление
8. Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения
9. Регулируемая интенсивность
Недостатки:
1. Относительно высокая стоимость. Отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз
2. Малый световой поток от одного элемента
3. Деградация параметров светодиодов со временем
4. Повышенные требования к питающему источнику
Цвета и материалы полупроводника
Обычные светодиоды изготавливаются из различных неорганических полупроводниковых материалов, в следующей таблице приведены доступные цвета с диапазоном длин волн, падение напряжения на диоде, и материал:
| Цвет | длина волны (нм) | Напряжение (В) | Материал полупроводника | |
| Инфракрасный | λ > 760 | ΔU < 1.9 | Арсенид галлия (GaAs) Алюминия галлия арсенид (AlGaAs) | |
| Красный | 610 < λ < 760 | 1.63 < ΔU < 2.03 | Алюминия-галлия арсенид (AlGaAs) Галлия арсенид-фосфид (GaAsP) Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP) Галлия(III) фосфид (GaP) | |
| Оранжевый | 590 < λ < 610 | 2.03 < ΔU < 2.10 | Галлия фосфид-арсенид (GaAsP) Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP) Галлия(III) фосфид (GaP) | |
| Жёлтый | 570 < λ < 590 | 2.10 < ΔU < 2.18 | Галлия арсенид-фосфид (GaAsP) Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP) Галлия(III) фосфид (GaP) | |
| Зелёный | 500 < λ < 570 | 1.9[3] < ΔU < 4.0 | Индия-галлия нитрид (InGaN) / Галлия(III) нитрид (GaN) Галлия(III) фосфид (GaP) Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP) Алюминия-галлия фосфид (AlGaP) | |
| Голубой | 450 < λ < 500 | 2.48 < ΔU < 3.7 | Селенид цинка (ZnSe) Индия-галлия нитрид (InGaN) Карбид кремния (SiC) в качестве субстрата Кремний (Si) в качестве субстрата — (в разработке) | |
| Фиолетовый | 400 < λ < 450 | 2.76 < ΔU < 4.0 | Индия-галлия нитрид (InGaN) | |
| Пурпурный | Смесь нескольких спектров | 2.48 < ΔU < 3.7 | Двойной: синий/красный диод, синий с красным люминофором, или белый с пурпурным пластиком | |
| Ультрафиолетовый | λ < 400 | 3.1 < ΔU < 4.4 | Алмаз (235 nm)[4] Нитрид бора (215 nm)[5][6] Нитрид алюминия (AlN) (210 nm)[7] Нитрид алюминия-галлия (AlGaN) Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN) — (down to 210 nm)[8] | |
| Белый | Широкий спектр | ΔU ≈ 3.5 | Синий/ультрафиолетовый диод с люминофором; |
Применение:
§ В уличном, промышленном, бытовом освещении
§ В качестве индикаторов - как в виде одиночных светодиодов (например, индикатор включения на панели прибора), так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например, цифры на часах)
§ Массив светодиодов используется в больших уличных экранах, в бегущих строках. Такие массивы часто называют светодиодными кластерами или просто кластерами
§ В оптопарах
§ Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и светофорах
§ Светодиоды используются в качестве источников модулированного оптического излучения (передача сигнала по оптоволокну, пульты ДУ, светотелефоны, интернет[)
§ В подсветке ЖК-экранов (мобильные телефоны, мониторы, телевизоры и т. д.)
§ В играх, игрушках, значках, USB-устройствах
§ В светодиодных дорожных знаках
§ В гибких ПВХ световых шнурах Дюралайт.