ОБЗОР УСТРОЙСТВА СВЕТОДИОДОВ И ПРИНЦИПА ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

OVERVIEW OF THE DEVICE OF LEDS AND THE PRINCIPLE OF THEIR FUNCTIONING

Andrey Vasilev

student, department of Automation of production processes, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В статье описываются основные виды и сферы применения светодиодов.

ABSTRACT

The article describes the main types and applications of LEDs.

Ключевые слова: светодиод, прибор, технологии.

Keywords: LED, device, technology.

Светодиодами являются полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом (p-n переход). Они преобразуют электрическую энергию в световую. Основой светодиода является излучающий кристалл. Светодиоды, как источники электрического освещения имеют ряд преимуществ перед другими электроосветительными приборами: высокая светоотдача (до 146 люмен на ватт), механическая прочность и вибрационная стойкость, срок службы до 100000 часов, широкий спектр белых светодиодов от 2700 К до 6500 К, малая инерционность приборов. У светодиодов повышенная безопасность. Они не чувствительны к низким температурам. Светодиодные осветительные приборы экологичны (в них нет ртути, фосфора, они не излучают в ультрафиолетовом спектре) и имеют низкую себестоимость. Кроме ламп освещения светодиоды используются в качестве индикаторов различных приборов, светодиодных кластерах уличных экранов, светофорах, в светодиодных дорожных знаках, источниках модулированного оптического излучения (например, в пультах дистанционного управления) и т. д.

Популярность светодиодов продолжает расти. Но каковы же тенденции развития этих полупроводниковых приборов? Здесь можно выделить несколько направлений развития. Прежде всего, это применение различных сплавов и сочетания кристаллов в создании светодиодов для получения различного цветового свечения: использование нитрида галлия и нитрид индия-галлия позволяют получить синие светодиоды. Белое свечение производят синие светодиоды, созданные с использованием желтого фосфора.  Такие светодиоды имеют высокий индекс цветопередачи. Красный и синий фосфор также используется при создании светодиодов на базе ультрафиолетовых светодиодов с добавлением сульфида цинка. Индекс цветопередачи у таких светодиодов также очень высок, но использование ультрафиолетовых лучей негативно влияет на здоровье человека.

Новые технологии позволили создать лазерные светодиоды, повышающие эффективность излучения при росте плотности тока. Использование технологии удаленного люминофора увеличивает светоэффективность, уменьшает яркость и слепящий эффект. Данная технология представляет собой решение пространственного разделения люминофора и светодиодного чипа.

Исследования в применении новых материалов в производстве светодиодов в настоящее время лежат в области использования нитевидных нанокристаллов, обладающих свойством эффективно выводить свет благодаря большой удельной площади своей поверхности.

Второе направление в развитии светодиодов – форма их исполнения. По форме исполнения можно выделить светодиоды индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды используются для декоративного светового оформления или в уличных баннерах для стилизации текста. Осветительные светодиоды используются для освещения помещений, улиц и др. Индикаторные и осветительные светодиоды подразделяются на следующие категории: DIP, Spider LED, SMD, COB, волоконные и Filament.

Третье направление развития светодиодов – это расширение спектра устройств, в которых применяются светодиоды. Как упоминалось выше применение светодиодов достаточно разнообразно: в наружной световой рекламе, украшениях, подсветке приборов, освещении жилья и улиц и т. д.

Органические светодиоды используются в тонких и гибких световых панелях, позволяющих имитировать природный дневной свет. Создавать естественное освещение с помощью таких устройств пока недешево, но в будущем этот тип освещения может стать массовым. Также светодиоды используются в производстве современных телевизоров и дисплеев.

Подводя итог можно сказать, что у светодиодов есть будущее – производители используют новые технологии в их изготовлении, расширяется сфера применения, растет популярность использования приборов с использованием светодиодов у массового пользователя.

Список литературы:

1. https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/svetodiody/ (дата обращения 08.04.2022)
2. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/issue/view/94/showToc (дата обращения: 08.04.2022)