Dioda elektroluminescencyjna: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
ilustracja |
WP:SK, drobne techniczne |
||
Linia 1:
{{dopracować|źródła=2012-10}}
{{Element elektroniczny infobox
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|commons = LED
|wikisłownik = LED
}}
[[
[[Plik:2007-07-24 Light emiting diode (LED).jpg|thumb|Struktura wewnętrzna diody elektroluminescencyjnej: anoda (+) po lewej, katoda (-) po prawej stronie]]
[[Plik:Lysdioder2.jpg|thumb|Różne diody elektroluminescencyjne]]
[[
[[
[[Plik:2007-07-24 High-power light emitting diodes (Luxeon, Lumiled).jpg|thumb
[[Plik:2014 Wentylator komputerowy Enermax.jpg|thumb|Diody LED podświetlające wentylator komputerowy]]
'''Dioda elektroluminescencyjna''', '''dioda świecąca''' ([[język angielski|ang.]] ''light-emitting diode'', '''LED''') – [[dioda]] zaliczana do [[Półprzewodniki|półprzewodnikowych]] przyrządów optoelektronicznych, emitujących [[promieniowanie]] w zakresie [[światło widzialne|światła widzialnego]], [[podczerwień|podczerwieni]] i [[ultrafiolet]]u.
Linia 25 ⟶ 27:
Do produkcji weszła w latach sześćdziesiątych w formie opracowanej przez amerykańskiego inżyniera [[Nick Holonyak, Jr.|Nicka Holonyaka juniora]], który jest uważany za jej wynalazcę.
Możliwe jest, że została wynaleziona już wcześniej, w latach 20. [[XX wiek]]u. Radziecki technik radiowy [[Oleg Łosiew]] zauważył, że [[Dioda ostrzowa|diody ostrzowe]] używane w odbiornikach radiowych emitują [[światło]], w latach
== Działanie ==
Linia 35 ⟶ 37:
przy czym:
* N<sub>fot</sub> – całkowita ilość fotonów generowanych wewnątrz obszaru czynnego;
* N<sub>
* P<sub>prom</sub> – moc promieniowania generowanego wewnątrz półprzewodnika;
* h – stała Plancka;
Linia 54 ⟶ 56:
Miarą strat na odbicie wewnętrzne i pochłanianie jest stosunek zewnętrznej do wewnętrznej sprawności kwantowej n<sub>qz</sub>/n<sub>nw</sub>. O ile wewnętrzna sprawność kwantowa n<sub>qw</sub> jest zależna od technologii procesu wytwarzania złącza oraz właściwości zastosowanego półprzewodnika, o tyle na zewnętrzną sprawność kwantową ma także wpływ kształt diody.
:: <math>q_{kr}= \mathrm{arcsin}\frac{1}{n^{*}}</math>
Linia 61 ⟶ 63:
Pochłanianie wewnętrzne może być wyrażane za pomocą funkcji exp[-a(l)x], gdzie a(l) jest współczynnikiem absorpcji dla danej długości fali, x zaś określa odległość od miejsca rekombinacji promienistej do powierzchni emitującej promieniowanie diody na zewnątrz.
Całkowitą sprawność zamiany energii elektrycznej na energię promienistą w przypadku
:: <math>\mu_{qz}=\frac{q}{P}\frac{4n^{*}}{(n^{*}+1)^2}(1-\cos\phi_{kr})\frac{\int\Phi(\lambda)[1+R~\exp(-2\alpha_n(\lambda)\chi_n)]~\exp(\alpha_p(\lambda)\chi_p)d\lambda}{\int\Phi(\lambda)d\lambda}</math>
Linia 107 ⟶ 109:
|}
Średni [[natężenie prądu|prąd]] przewodzenia I<sub>F</sub> nie powinien przekraczać
Zalety diod elektroluminescencyjnych:
* mały pobór prądu,
* mała wartość napięcia zasilającego,
* duża [[sprawność]],
* małe straty energii,
* małe rozmiary,
* duża trwałość,
* duża wartość luminacji.
== Parametry diod elektroluminescencyjnych (LED) ==
* [[sprawność kwantowa]] (zewnętrzna)
* [[skuteczność świetlna]]
Linia 130 ⟶ 132:
== Odmiany i zastosowania LED ==
{{osobny artykuł|Lampa LED}}
[[Plik:Verschiedene LEDs.jpg|thumb|450px|Diody elektroluminescencyjne produkowane są w różnych wielkościach i kształtach obudów. W większości przypadków kolor obudowy odpowiada barwie emitowanego światła. Wyjątek stanowią obudowy bezbarwne, które stosuje się do diod światła białego, jak i innych barw – również wielokolorowe oraz diod emitujących podczerwień
* '''IR''' – emitujące promieniowanie podczerwone – wykorzystywane w łączach [[światłowód|światłowodowych]], a także w urządzeniach zdalnego sterowania.▼
* '''HBLED''', ''High Brightness LED'' – diody o wysokiej jasności świecenia; za takie uważa się diody, których jasność przekracza 0,2 [[Kandela|cd]]; znajdują one zastosowanie w miejscach, gdzie zwykle używa się tradycyjnych źródeł światła – w [[Sygnalizacja świetlna|sygnalizacji ulicznej]], w oświetleniu pojazdów, w [[Latarka elektryczna|latarkach]].▼
* '''RGB LED''' – dioda mająca struktury do generowania trzech podstawowych barw (czerwony, zielony, niebieski), a co za tym idzie, przez możliwość ich mieszania, praktycznie dowolnej barwy.▼
* '''RGBA LED''' – rozszerzenie struktury RGB o dodatkową diodę o kolorze bursztynowym (ang. Amber) powiększającą osiągalną przestrzeń barw.▼
* '''RGBW LED''' – rozszerzenie struktury RGB o dodatkową diodę o kolorze białym (ang. White). Przykładem diody RGBW jest dioda firmy CREE model MC-E RGBW.▼
* '''
* '''
* '''
* '''High Power LED''' lub '''Power LED'''
** Philips Lumileds Lighting Company (Luxeon K2, Luxeon Rebel),
** CREE (XR-C, XR-E, XP-C, XP-E, XP-G, MC-E),
** Seoul Semiconductors (SSC-P4, SSC-P7),
** Osram Opto Semiconductors GmbH (Ostar, Oslon),
** Luminus Devices (SST-50, SST-90),
** Nichia.
▲* '''IR''' – emitujące promieniowanie podczerwone – wykorzystywane w łączach [[światłowód|światłowodowych]], a także w urządzeniach zdalnego sterowania
▲* '''HBLED''', ''High Brightness LED'' – diody o wysokiej jasności świecenia; za takie uważa się, których jasność przekracza 0,2 [[Kandela|cd]]; znajdują one zastosowanie w miejscach, gdzie zwykle używa się tradycyjnych źródeł światła – w [[Sygnalizacja świetlna|sygnalizacji ulicznej]], w oświetleniu pojazdów, w [[Latarka elektryczna|latarkach]]
▲* '''RGB LED''' – dioda mająca struktury do generowania trzech podstawowych barw (czerwony, zielony, niebieski), a co za tym idzie, przez możliwość ich mieszania, praktycznie dowolnej barwy
▲* '''RGBA LED''' – rozszerzenie struktury RGB o dodatkową diodę o kolorze bursztynowym (ang. Amber) powiększającą osiągalną przestrzeń barw
▲* '''RGBW LED''' – rozszerzenie struktury RGB o dodatkową diodę o kolorze białym (ang. White). Przykładem diody RGBW jest dioda firmy CREE model MC-E RGBW
▲* '''warm white LED''' – Dioda generująca światło [[Barwa biała|białe]] ciepłe (według normy PN-EN 12464-1 jest to [[temperatura barwowa]] poniżej 3300 [[Kelwin|K]]). Diody ciepłe mają najbardziej zbliżoną temperaturę barwową do światła żarówki.
▲* '''neutral white LED''' – Dioda generująca światło [[Barwa biała|białe]] neutralne (według normy PN-EN 12464-1 jest to [[temperatura barwowa]] 3300 K - 5300 K)
▲* '''cool white LED''' – Dioda generująca światło [[Barwa biała|białe]] zimne (według normy PN-EN 12464-1 jest to [[temperatura barwowa]] powyżej 5300 K)
▲* '''High Power LED''' lub '''Power LED''' - Dioda wysokiej mocy, do poprawnej pracy wymaga zapewnienia odpowiedniego chłodzenia i [[Źródło prądowe|źródła prądowego]] do zasilania. Białe diody tego typu mają najczęściej emiter wielkości kilku mm<sup>2</sup>, jasność 80 - 200 [[Lumen|lm]] przy prądzie 350 [[Mili|m]][[Amper|A]] i pobieranej mocy około 1 [[Wat|W]] . Maksymalny prąd podawany przez producentów to zazwyczaj 0,7÷1,5[[Amper|A]] na 1 mm<sup>2</sup> struktury (maksymalny prąd zależy w głównej mierze od chłodzenia struktury świecącej diody). Firmy produkujące tego typu LED-y to (przykładowe modele w nawiasach): Philips Lumileds Lighting Company (Luxeon K2, Luxeon Rebel), CREE (XR-C, XR-E, XP-C, XP-E, XP-G, MC-E), Seoul Semiconductors (SSC-P4, SSC-P7), Osram Opto Semiconductors GmbH (Ostar, Oslon), Luminus Devices (SST-50, SST-90) Nichia. <br />
Zespoły diod elektroluminescencyjnych są stosowane w różnego rodzaju wyświetlaczach, jak np. [[wyświetlacz siedmiosegmentowy]].
{{Przypisy}}▼
== Zobacz też ==
{{wikibooks|Zastosowanie diody LED w oświetleniu|Zastosowanie LED w oświetleniu}}▼
* [[Organiczna dioda elektroluminescencyjna]] (OLED)
* [[Laser półprzewodnikowy|Dioda laserowa]]
* [[Lampa LED]]
▲{{Przypisy}}
{{lampy}}
| |||