Dioda LED – co warto o niej wiedzieć?

Powszechną debatę na temat oświetlenia przejęła kwestia diod oraz technologii LED w ogóle. Czym właściwie są diody, na czym polega elektroluminescencja i dlaczego pojawia się codziennym życiu?

Historia diody elektroluminescencyjnej

Za wynalazcę diody LED uważa się amerykańskiego inżyniera Nicka Holonyaka Juniora, który opracował formułę diod i doprowadził do tego, że technologia weszła do szerszej produkcji w latach sześćdziesiątych. Jednakże z historycznego punktu widzenia, początki  diody elektroluminescencyjnej można doszukać się już w latach 20. XX wieku. Radziecki technik radiowy Oleg Łosiew w trakcie badań półprzewodników zauważył, że diody ostrzowe ze złączem wykonanym z węgliku krzemu emitują światło. Dzięki opublikowaniu kilkunastu artykułów opisujących działanie nowej technologii, Łosiew jest prawdziwym odkrywcą efektu elektroluminescencji.

Mimo, że diody elektroluminescencyjne trafiły do masowej produkcji już w latach sześćdziesiątych, długo nie należały do tanich produktów. Mówi się, że w 1968 roku, pojedynczy LED kosztował nawet 200 dolarów. Stopniowo opracowywano nowe metody produkcji, pojawiały się nowe barwy – zielone, żółte, pomarańczowe, etc., a technologia LED stawała się tańsza i bardziej przystępna. Obecnie na rynku jest całe spektrum dostępnych modeli oraz produktów, które świecą dzięki technologii LED.

Jak działają diody elektroluminescencyjne?

Technologia LED (ang. Light Emitting Diode), czyli dioda elektroluminescencyjna jest jednym z półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych przetwarzającym energię elektryczną na energię promieniowania elektromagnetycznego. LED-y wytwarzane są zwykle jako związki pierwiastków grupy III i V układu okresowego, ale w praktyce wykorzystuje się zarówno związki dwu-i wieloskładnikowe, przy czym skład dobiera się tak, aby uzyskana w procesie technologicznym struktura półprzewodnikowa umożliwiała emisję światła w żądanym zakresie spektralnym.

Tłumacząc to jednak na prostszy język, diody elektroluminescencyjne emitują promieniowanie w zakresie światła widzialnego, podczerwieni i ultrafioletu. Emitowane barwy to: czerwona, zielona, niebieska, żółta, pomarańczowa i inne. Natężenie świecenia takich diod zależy od wartości natężenia doprowadzonego prądu.

Zalety diod LED to:

• niskie napięcie zasilania (1,5 – 3V),
• niewielki pobór mocy (prądy do kilkunastu mA),
• duża sprawność,
• długi czas pracy,
• duża szybkość działania,
• odporność na wstrząsy i czynniki zewnętrzne.

LEDy codziennego użytku

Energooszczędność i ergonomia. Z tych dwóch prostych przyczyn, diody LED znalazły szerokie zastosowanie w oświetleniu, ale także w elektronice użytkowej. Diody LED stosuje się w pilotach do telewizorów, magnetowidach, a nawet w bramach garażowych, ponieważ emitują podczerwień. Z kolei ich miniaturowe kształty uczyniły je idealnymi do wykorzystywania jako wskaźniki w windach i telefonach, jako elementy podświetlające przełączniki oraz liczniki, na przykład wskaźników poziomu paliwa, oleju, wody w samochodzie itp. Wedle wszelkich badań oraz statystyk, pozwalają one zaoszczędzić energię elektryczną, a ich użytkowość znacznie przekracza żywotność innych technologii.

Najczęściej spotykamy się z diodami emitującymi światło widzialne, ponieważ dają podobną ilość światła, przy mniejszej pobieranej mocy. Wraz z postępem lat technologia LED rozprzestrzeniła się na wszystkie aspekty elektroniki codziennego użytku. Nie zauważamy tego na pierwszy rzut oka, ale jak się nad pochylić, to diody towarzyszą nam w pracy, pod postacią projektorów LED, reflektorów LED, w domu, jako eleganckie lampy LED i energooszczędne żarówki LED oraz taśmy LED, na ulicy w postaci ulicznych i parkowych latarnii LED czy w szerokim przemyśle np. oświetlenie szynowe LED, naświetlacze LED czy lampy do hodowli.