Светодиоды

Светодиод представляет собой полупроводниковый источник света, содержащий один или несколько испускающих свет кристаллов, расположенных в одном корпусе с линзой, формирующей световой поток. Английская аббревиатура светодиодов – LEDs (Light Emitted Diodes). По внешнему конструктивному признаку светодиоды подразделяются на приборы в металлических корпусах со стеклянной линзой и пластмассовых корпусах из оптически прозрачного, чаще цветного компаунда.

Свет, излучаемый полупроводниковым кристаллом, отражается от рефлектора и проходит через прозрачный или полупрозрачный корпус.     Основной светотехнической характеристикой светодиода является сила излучаемого им света I (кандел). К светотехническим характеристикам светодиодов также относятся длина волны излучаемого цвета и диаграмма направленности.      Современные светодиоды, применяемые в экранах, имеют следующие длины волн: синий 430 — 470 нм, зеленый 515 — 530 нм, красный 630 — 670 нм. Разработка синего светодиода позволила создавать полноцветные светодиодные экраны. А разработка зеленого (чисто зеленого или изумрудно-зеленого) светодиода с более короткой длиной волны (ранее использовались диоды с длиной волны 570 нм) позволила значительно улучшить цветовые характеристики изображения. На рисунке показаны спектральные характеристики трех различных светодиодов.

Основные цвета излучения.

Выходная диаграмма направленности светового потока (угол излучения) формируется как формой внутреннего рефлектора, так и формой корпуса светодиода (выходной линзы). Варьируя параметры рефлектора и корпуса можно создавать различные диаграммы направленности шириной от 4? до 160?.. Более того, возможно создание диаграмм направленности с различной шириной по вертикали и горизонтали, например, 120° по горизонтали и 60° по вертикали (так называемые овальные светодиоды). По аналогии с коэффициентом усиления проекционных экранов (gain), формирование диаграммы направленности можно связать с коэффициентом усиления светового потока или яркости. Цветные светодиоды могут содержать в одном корпусе красные (Red), зеленые (Green) и синие (Blue) кристаллы. При смешении излучения указанных трёх цветов в определённом соотношении получается белый цвет и вся цветовая гамма (технология RGB).

Основные преимущества светодиодов:
— в светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь, с максимальным КПД;
— излучение происходит в узкой части спектра, что позволяет формировать необходимые «чистые» цвета, при этом УФ- и ИК- излучения отсутствуют;
— светодиод механически прочен, влаго и пыленепроницаем, не имеет спиралей, электродов и других изнашиваемых деталей, исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 000 часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и практически в 10 раз больше, чем у газоразрядных ламп;
— угол обзора светодиода может варьироваться в широких пределах (4?-160?);
— современные светодиоды имеют достаточно малые размеры, что позволяет создавать экраны с шагом пикселя (цветной точки) от 3 мм;
— светодиод не требует для своей работы дополнительных пусковых устройств;
— светодиоды обладают высоким быстродействием. Излучение нарастает за время порядка долей микросекунды после подачи импульса прямого тока, что делает их незаменимыми в системах отображения информации.

SMD СВЕТОДИОДЫ
Данная технология позволяет изготовить в одном корпусе три светодиода (красный, синий, зеленый — «3in1», «3 в 1-одном»), что позволяет увеличить световой поток светодиода за счет приближения чипа к теплопроводящей поверхности.     

SMD светодиод справа.