LED (svetleče diode), znane tudi pod bolj znanim angleškim imenom LED (okrajšava za svetleče diode), so pravi neopaženi junaki v svetu elektronike. Opravljajo na desetine različnih funkcij in se zdaj uporabljajo v skoraj vsaki elektronski napravi. Tako na primer prikazujejo simbole na osvetljenih ploščah, prenašajo informacije z daljinskega upravljalnika na sprejemnik signala, osvetljujejo hiše ali vas obveščajo o trenutnem stanju naprave. Zelene, rdeče in modre LED diode, zbrane skupaj, lahko tvorijo sliko na velikem TV zaslonu ali nadzorujejo promet na semaforju.
Sije, vendar ne segreje
Načeloma so LED le miniaturne žarnice, ki se popolnoma prilegajo vsakemu električnemu tokokrogu. Toda hkrati nimajo žarilne nitke, ki je obvezna za običajne sijalke, zaradi česar se ne segrejejo veliko. Svetloba, ki jo oddajajo LED diode, je posledica gibanja elektronov v polprevodniku, zato imajo enako življenjsko dobo kot običajni tranzistor.
Pri primerjavi zdravstvenega viraLED in žarnice z žarilno nitko, potem ima LED na tisoče ur več. Drobne LED diode so nadomestile cevi, ki osvetljujejo LCD zaslone visoke ločljivosti, zaradi česar so veliko tanjše.
Od kod je prišla ta čudna svetloba?
Ne da bi se poglabljali v džunglo fizičnih procesov, poglejmo, zakaj LED sveti.
Svetloba je oblika energije, ki jo oddaja atom, sestavljena iz številnih majhnih paketov delcev z energijo in zagonom, imenovanimi fotoni. Nastanejo, ko se elektroni premikajo iz oddaljene orbite v bližjo. Večja kot je razdalja, ki jo prepotuje elektron, večja je energija fotona, ki ga oddaja, za katerega je značilna višja frekvenca. Ta frekvenca je natančno odgovorna za valovno dolžino svetlobe, ki določa barvo sevanja. Na primer, atomi v standardni silicijevi diodi so razporejeni tako, da elektron pade na relativno kratki razdalji. Posledično je frekvenca fotonov tako nizka, da je človeškemu očesu nevidna – je v infrardečem delu svetlobnega spektra. Seveda to ni nujno slabo: infrardeče LED diode so idealne predvsem za daljinske upravljalnike.
Rdeče osvetljene LED diode odpirajo del svetlobnega sevanja, ki je viden ljudem, in že lahko na primer osvetlijo številke v elektronskih urah. Glede na materiale, uporabljene v LED diodah, jih je mogoče konfigurirati tako, da svetijo v infrardečem,ultravijolično in vse barve spektra, ki so vidne med njimi.
Dva iz skrinje, identična z obraza
Kmalu po razvoju rdeče LED so se pojavile LED diode drugih barv. Skoraj takoj so jih začeli združevati in jih postavljati v eno samo lupino. Dvobarvna LED je naprava z dvema vodnikoma, kjer sta v enem ohišju vzporedno nameščeni dve nasprotno usmerjeni diodi različnih barvnih sevanj. V tem primeru bo barva odvisna od polarnosti napetosti, ki se napaja v napravo.
Rdeče-zelene LED diode se pogosto uporabljajo kot indikator pripravljenosti naprave za delovanje (rdeča vklop - izklop, zelena - vklopljena).
Na svetu ni popolnosti ali par pomanjkljivosti idealnega vira svetlobe
Očitno je tehnologija LED še vedno nepopolna. Ena pomanjkljivost je njihova občutljivost na visoke temperature. Prevelik pretok toka in posledično pregrevanje vezja LED povzroči trajno pregorevanje, ki se pogosto imenuje taljenje LED. Poleg tega so bile LED diode, ki temeljijo na naprednih polprevodniških materialih, do nedavnega predrage, da bi jih lahko uporabljali kot naravno razsvetljavo. Toda od leta 2000, ko se je začela množična proizvodnja, je cena LED diod večkrat padla in je postala sorazmerna s stroški običajnih svetilk, glede na dolgo življenjsko dobo, močno svetlobo, prijaznost do okolja in neverjetno energetsko učinkovitost pa je uporaba LED diode so postale bolj ekonomična možnost osvetlitvedoma.
Velika in strašna rdeča luč
Poglejmo podrobneje, kje se uporablja rdeča LED. Upravičeno ga lahko štejemo za "velikega brata" v družini LED, čeprav le zato, ker je bila prva LED dioda, ki deluje v spektru vidnega sevanja. Seveda so ga začeli uporabljati za praktične potrebe prej kot drugi in najprej pritegniti pozornost v primeru okvare opreme. Strinjam se, ko namesto enakomernega ropotanja motorja ritmično utripa rdeča LED dioda in poudari eno ali drugo ikono na plošči vašega najljubšega avtomobila ali ljubljenega pralnega stroja, potem vsaj to povzroči občutek blage tesnobe. Da, ta tip indikatorja se najpogosteje uporablja za opozarjanje na takšne nujne primere.
Skrivnost rdeče
Rdeča barva ima najdaljšo valovno dolžino in je najmanj dovzetna za sipanje, oziroma je vidna z največje razdalje. Zato ni presenetljivo, da se utripajoča rdeča LED pogosto uporablja za zasilne in alarmne luči. Poleg tega je stopnja porabe električne energije LED diod te barve najmanjša med vsemi drugimi LED v vidnem spektru, kar zagotavlja najdaljši čas delovanja uporabljene svetlobne naprave.
Rdeče LED luči se običajno uporabljajo tam, kjer je potrebna svetloba visoke intenzivnosti, hkrati pa ne motijo drugih ljudi. Na primer, prednostni so v gledališču, kinu in za branje astronomskih zemljevidov. Rdeča luč niobremenjuje oči, prispeva k boljšemu širjenju zenic in vam omogoča popoln ogled odsevnih predmetov.
In LED-tehnologije so našle vredno uporabo za vrtnarje. Modra svetloba spodbuja začetno rast rastline, medtem ko uporaba rdečih LED izboljša cvetenje in nastajanje plodov. Tu so LED diode izven konkurence, saj oddajajo ogromno svetlobe, se ne pregrejejo in ne izsušijo zraka, za razliko od drugih vrst svetilk, ki lahko škodijo prihodnjim pridelkom.
Dlje, bolj "čudovito"
Zamenjava starih žarnic z žarilno nitko z LED je le vrh ledene gore, zgodba LED se šele začenja. Zahvaljujoč novim razvojem, LED rešitve dosegajo nova obzorja, ki jim prej niso bila dostopna. Najverjetnejša razvojna smer so organske svetleče diode ali OLED.
Ekološki materiali, uporabljeni za izdelavo teh polprevodnikov, so kovni, kar omogoča, da se danes izdelajo prilagodljivi viri svetlobe in celo zasloni. Zdi se, da bo tehnologija OLED tlakovala pot naslednji generaciji televizorjev in pametnih telefonov. Konec koncev je res priročno, da televizor odstranite s stene, ga zvijete v cev in ga vzamete s seboj, na primer na podeželje.
Težko je reči, kam bo šla tehnologija LED v prihodnosti, vendar je ena stvar jasna - vrnitve k Edisonovi žarnici ne bo več.
