Co je žlutá LED?

Co je žlutá LED?

Žlutá LED diody jsou polovodičová zařízení, která emitují žluté světlo, když skrz ně prochází elektrický proud, někteří lidé to také jmenují jako 590nm LED. Žlutá LED může být typ LED typu LED a LED typu LED a v balíčku SMD LED to můžeme také vyrobit s klenutým typem LED. Jsou to jedna z nejčastěji používaných LED dioda, která nabízejí různé aplikace v různých oborech, včetně elektroniky, osvětlení, displejů a dalších. V této komplexní příručce prozkoumáme složení a funkci žlutých LED podrobně.

Složení žlutých LED

Žluté LED diody, stejně jako jiné LED diody, se skládají z několika klíčových komponent a materiálů, které spolupracují na výrobě žlutého světla. Hlavní složky žluté LED jsou:

A. Polovodičový materiál: Srdce žluté LED je polovodičový materiál, obvykle vyrobený z gallia arsenidového fosfidu (GAASP). Tato konkrétní sloučenina umožňuje emisi žlutého světla, když je aplikován elektrický proud.

b. PN Junction: Polovodičový materiál je dotován, aby vytvořil PN křižovatku. Tato spojení tvoří hranici mezi dvěma oblastmi polovodičového materiálu, jmenovitě oblast typu P a oblastí typu N. Spojení PN je vytvořeno zavedením nečistot do polovodičového materiálu a vytvořením nadbytku pozitivních nábojů (typu P) nebo negativních nábojů (typu N) ve specifických regionech.

C. Elektrody: Spojení PN je spojeno se dvěma elektrodami, anodou (pozitivní) a katodou (negativní). Tyto elektrody jsou obvykle vyrobeny z kovových slitin, jako je zlato, stříbro nebo hliník, a umožňují tok proudu přes LED.

d. Zapouzdření: Pro ochranu jemného polovodičového materiálu a zajištění jeho dlouhověkosti jsou žluté LED obvykle zapouzdřeny do průhledného nebo průsvitného balíčku vyrobeného z epoxidové pryskyřice nebo silikonu. Tento balíček také funguje jako čočka, zaostřuje a řídí emitované světlo specifickým směrem.

Funkce žlutých LED

Žluté LED diody fungují na principu elektroluminiscence, což je emise světla, když elektrický proud prochází polovodičovým materiálem. Funkce žlutých LED lze vysvětlit v následujících krocích:

A. Vpřed zkreslení: Když je napětí aplikováno napětí na křižovatce PN žluté LED ve směru dopředu (pozitivní napětí aplikované na anodu a negativní napětí aplikované na katodu), vytvoří dopředný zkreslení. Tato zkreslení umožňuje tok proudu přes LED.

b. Rekombinace: Jak proud protéká křižovatkou PN, elektrony z oblasti typu N a otvory z oblasti typu P začínají kombinovat nebo rekombinovat poblíž spojení PN. Tento proces rekombinace uvolňuje energii ve formě fotonů.

C. Emise žlutého světla: Specifická energetická pásmo v polovodičovém materiálu gallium arsenid fosfid (GAASP) určuje vlnovou délku emitovaného světla. V případě žlutých LED LED odpovídá energetické bandap rozsahu vlnové délky přibližně 570 až 590 nanometrů, což vede k emisi žlutého světla.

d. Kvantová účinnost: Účinnost přeměny elektrické energie na světlo je důležitou charakteristikou žlutých LED. Kvantová účinnost označuje procento elektronů a děr, které rekombinují k emitování světla. Vyšší kvantová účinnost naznačuje účinnější emise světla a menší ztrátu energie ve formě tepla.

E. SKIDIVNIVNOSTA: Ezapsulační balíček žluté LED hraje významnou roli při určování směrovosti emitovaného světla. Tvar, velikost a návrh balíčku ovlivňují úhel, při kterém je světlo emitováno, což umožňuje lepší kontrolu a zaměřené osvětlení.

Aplikace žlutých LED

Žluté LED diody najdou širokou škálu aplikací kvůli jejich jedinečným charakteristikám a všestrannosti. Některé z běžných aplikací zahrnují:

A. Dopravní signály: Žluté LED diody se rozsáhle používají ve světle dopravních signálů a poskytují jasné a viditelné indikátory pro řidiče a chodce. Vysoký jas, nízká spotřeba energie a dlouhá životnost žlutých LED z nich činí ideální volbu pro aplikace dopravního signálu.

b. Elektronická zařízení: Žlutá LED diody se běžně vyskytují v různých elektronických zařízeních, včetně spotřebičů, spotřební elektroniky a průmyslového vybavení. Slouží jako indikátorová světla, zobrazují provozní stav nebo poskytují vizuální zpětnou vazbu pro interakci uživatele.

C. Displeje Panely: Žluté LED diody se používají v displejích a obrazovkách, jako jsou desky LED matice, alfanumerické displeje a displeje segmentu segmentu. Nabízejí vynikající viditelnost, ostrý kontrast a energetickou účinnost, díky nimž jsou vhodné pro aplikace od malých elektronických displejů po rozsáhlé značení.

d. Automobilové osvětlení: Žluté LED diody se používají v systémech automobilového osvětlení, jako jsou signály otočení, brzdová světla a vnitřní osvětlení. Zvyšují viditelnost, bezpečnost a estetiku a zároveň konzumují menší sílu ve srovnání s tradičními žárovkami.

E. Dekorativní osvětlení: Teplé a zářivé žluté světlo emitované žlutými LED diodami se používá v dekorativních aplikacích osvětlení. Mohou zahrnovat prázdninové dekorace, venkovní osvětlení, architektonické osvětlení a instalace kreativního osvětlení.

F. Lékařské vybavení: Žluté LED diody se také používají ve zdravotnickém vybavení, jako jsou diagnostická zařízení, chirurgické osvětlení a terapeutické vybavení. Přesné vykreslování barev a nastavitelná intenzita žlutých LED jsou vhodné pro různé lékařské aplikace.

G. Zahradnické osvětlení: V posledních letech nalezly žluté LED diody aplikace v systémech osvětlení zahradnictví. Specifický rozsah vlnových délek emitovaný žlutými LED diodami může stimulovat růst rostlin, kvetení a ovoce, což je činí užitečnými při zahradnictví a komerční pěstování.

Výhody a omezení žlutých LED

Žluté LED diody nabízejí několik výhod oproti tradičním technologiím osvětlení, včetně:

A. Energetická účinnost: Žluté LED diody jsou vysoce energeticky účinné a převádějí významnou část elektrické energie na viditelné světlo. Vyžadují nižší spotřebu energie ve srovnání s tradičními žárovkami, což má za následek snížené náklady na elektřinu a menší uhlíkovou stopu.

b. Dlouhá životnost: Žluté LED diody mají delší životnost ve srovnání s žárovkami nebo zářivkovými žárovkami. S průměrnou životností 25 000 až 50 000 hodin vyžadují žluté LED diody méně časté výměny, snižují náklady na údržbu a nepříjemnosti.

C. Okamžité zapnutí/vypnutí: žluté LED diody mají rychlou dobu odezvy, okamžitě se zapnou a vypnou, když je proud aplikován nebo odstraněn. Díky této funkci jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují rychlou a přesnou kontrolu osvětlení.

d. Trvanlivost: Žluté LED diody jsou robustnější a odolnější vůči šokům, vibracím a změnám teploty ve srovnání s tradičními zdroji osvětlení. Jsou méně náchylní k poškození, takže jsou vhodné pro drsné prostředí a venkovní aplikace.

E. Flexibilita designu: Žluté LED diody přicházejí v různých tvarech, velikostech a balíčcích, což umožňuje flexibilitu designu v různých aplikacích. Lze je snadno integrovat do kompaktních a složitých elektronických obvodů nebo svítidel.

Navzdory jejich četným výhodám mají žluté LED diody několik omezení:

A. Úzké spektrum: Žluté LED diody vydávají světlo ve specifickém rozsahu vlnových délek, což má za následek relativně úzké spektrum ve srovnání se zdroji bílého světla. Toto omezení omezuje jejich použití v aplikacích, které vyžadují širší rozsah barev nebo přesnou reprodukci barev.

b. Nižší světelná účinnost: Žluté LED diody mají obecně nižší světelnou účinnost ve srovnání s bílými LED. Převod elektrické energie na viditelné světlo není tak efektivní, což může vést k nižší celkové úrovni jasu.

C. Náklady: Zatímco náklady na žluté LED diody se v průběhu let výrazně snížily, jsou stále relativně dražší než konvenční možnosti osvětlení. Dlouhá životnost a energetická účinnost žlutých LED však často kompenzuje počáteční investici.

Budoucí vývoj a výzkum

Pole technologie LED se neustále vyvíjí a vědci neustále zkoumají nové materiály, struktury a výrobní techniky ke zlepšení účinnosti, jasu a rozsahu barev LED. Mezi probíhající výzkum a budoucí vývoj související se žlutými LED patří:

A. Vylepšení účinnosti: Vědci se snaží vyvinout nové polovodičové materiály a optimalizovat návrh a strukturu LED, aby se zlepšila jejich kvantová účinnost. Cílem tohoto výzkumu je zvýšit přeměnu elektrické energie na světlo a snížit ztráty energie.

b. Vykreslování barev: Index vykreslování barev (CRI) je měřítkem toho, jak přesně zdroj světla reprodukuje barvy objektů ve srovnání s přirozeným světlem. Vědci se snaží zlepšit CRI žlutých LED k dosažení lepší věrnosti barev a přesnější reprodukce barev.

C. Širší rozsah barev: Zatímco žluté LED diody vydávají světlo v rámci specifického rozsahu vlnových délek, vědci zkoumají vývoj LED dioda, které mohou emitovat světlo v širším barevném spektru. To by mohlo otevřít nové možnosti pro návrh osvětlení, displeje a vizuální aplikace.

d. Inteligentní osvětlení: Integrace žlutých LED diod s inteligentními osvětlovacími systémy a technologií internetu věcí (IoT) je oblastí aktivního výzkumu. To zahrnuje vývoj zařízení LED, která mohou být ovládána vzdáleně, dynamicky měnit barvu a intenzitu a interagovat s jinými zařízeními nebo senzory.

E. Flexibilní a organické LED diody: Vývoj flexibilních a organických LED je další oblastí zájmu o výzkum LED. Flexibilní žluté LED LED lze integrovat do zakřivených povrchů, nositelných zařízení a nekonvenčních osvětlovacích aplikací. Organické žluté LED diody založené na organických sloučeninách nabízejí potenciál pro nízkonákladové roztoky osvětlení velkého množství.

Závěrem lze říci, že žlutá LED diody jsou polovodičová zařízení, která emitují žluté světlo, když je prochází elektrický proud. Skládají se z PN křižovatky vyrobené z gallium arsenidového fosfidu (GAASP), zapouzdřeného v ochranném balíčku. Žluté LED diody nacházejí aplikace v dopravních signálech, elektronických zařízeních, displejích, automobilovém osvětlení, dekorativním osvětlení, lékařském vybavení a zahradnickém osvětlení. Nabízejí výhody, jako je energetická účinnost, dlouhá životnost, rychlá doba odezvy, trvanlivost a flexibilita designu. Cílem probíhajícího výzkumu je zlepšit účinnost, vykreslování barev a rozšířit rozsah barev žlutých LED a také prozkoumat nové možnosti v inteligentním osvětlení, flexibilních LED a organických LED diodach. Žluté LED diody nadále hrají zásadní roli v oblasti osvětlení a displejů, přispívají k úsporám energie, inovací a vizuální estetice.