DIODY LED - JAK SĄ ZBUDOWANE I JAK DZIAŁAJĄ?

Diody LED to światło oparte na elektroluminescencji. Mocno generalizując można stwierdzić, że jest to zjawisko polegające na bezpośredniej przemianie prądu elektrycznego w światło.

Budowa diody LED

Mechaniczną budowę przykładowej diody LED pokazuje rysunek poniżej [źródło: DesignLight].

Typów diod LED jest wiele i choć różnią się właśnie budową mechaniczną, to sercem każdej z nich jest zawsze chip półprzewodnikowy. To on przetwarza prąd elektryczny w światło. Taki chip półprzewodnikowy w diodzie to specjalny materiał przewodzący prąd tylko w jedną stronę. Zbudowany jest najczęściej z kryształów opartych o krzem z różnymi dodatkami. 

Niestety materiał, z którego wykonany jest półprzewodnik jest nieprzeźroczysty, więc fotonom (nośniki światła) nie jest wcale tak łatwo się wydostać. Odbijają się one od ścianek tracąc energię i tylko części z nich udaje się faktycznie wydostać na zewnątrz generując światło, które możemy zobaczyć. Z tym związana jest między innymi skuteczność świetlna danej diody LED. Naukowcy nieustannie pracują nad taką strukturą półprzewodników aby fotonom jak najłatwiej było się wydostać. Trwają tez prace nad stworzeniem przeźroczystych półprzewodników. W zależności od rodzaju materiału z jakiego zrobione są kryształy i w zależności od odległości jaką elektrony mają do przeskoczenia między warstwami powstaje światło o konkretnej długości fali, czyli w jakimś konkretnym kolorze. Na przykład czerwonym.

I tutaj mamy pierwszą wielką różnicę jaka dystansuje diody LED od wszystkich innych źródeł światła. Mianowicie diody LED od razu produkują światło w konkretnym kolorze. Inne źródła potrzebują do tego filtrów, które ze światła białego przepuszczają tylko wybrany kolor. Filtry są niedoskonałe i nie dość, że zatrzymują część światła obniżając jasność to jeszcze zawsze poza wymaganym kolorem przepuszczają też część barw o podobnym zakresie co daje mniej nasycone kolory. Dioda LED świeci od razu tylko jednym, konkretnym kolorem o dosyć wąskim paśmie i dlatego wydaje się on taki nasycony oraz intensywny.

LED RGB czyli mieszanie kolorów podstawowych

Istnieje technika RGB, która pozwala na uzyskanie białego koloru zachowując oryginalną sprawność diody LED i nie posiada części wad luminoforów - stąd diody ledowe świecące na biało. Polega ona na mieszaniu trzech barw podstawowych (czerwona, zielona i niebieska – stąd od angielskich nazw skrót RGB). Jeśli w jednej  diodzie zamkniemy trzy miniaturowe diody w tych podstawowych kolorach to po dobraniu odpowiednich proporcji każdego z kolorów uzyskamy kolor biały. Co więcej, jeśli takiej diodzie damy możliwość sterowania jasnością poszczególnych kolorów, to możemy uzyskać również prawie dowolny inny kolor. Ludzkość zna tą technologię już od bardzo dawna. Na zasadzie RGB pracują kineskopy wszystkich telewizorów na świecie, podobnie jak większość ekranów LCD lub plazmowych. 

Tyle teorii, czas na praktykę! Sprawdź dostępne w naszym sklepie produkty LED i przekonaj się sam, dlaczego stały się tak popularne. Zapraszamy!