Kolorowa długość fali i zastosowanie popularnych chipów LED
1. Niebieska dioda LED
Odnosi się do diody emitującej światło w kolorze niebieskim-. Półprzewodniki na bazie azotku galu (GaN)- są powszechnie stosowane jako materiały do niebieskich diod LED. Rozwój niebieskich diod LED wykorzystujących półprzewodniki na bazie selenku cynku (ZnSe)- był wcześniej popularny, ale od czasu opracowania w grudniu 1993 r. niebieskich diod LED o wysokiej-jasności z wykorzystaniem półprzewodników na bazie azotku galu- , głównym nurtem niebieskich diod LED stały się produkty półprzewodnikowe oparte na GaN-.
Środek długości fali emisji diody emitującej światło niebieskie-na bazie azotku galu (GaN)- wynosi około 470 nm. Służy do źródła światła niebieskich części wyświetlacza, takich jak oprawy oświetleniowe i wskaźniki, niebieskie źródło światła ekranu wyświetlacza LED oraz źródło podświetlenia panelu ciekłokrystalicznego itp. W połączeniu z materiałami fosforowymi białe światło może być uzyskane. Obecna biała dioda LED generalnie przyjmuje strukturę, w której niebieska dioda LED jest połączona z materiałem fluorescencyjnym.
2. Czerwona dioda LED
red-emitting diode. At present, the commonly used materials for red LEDs are aluminum indium gallium phosphide or aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) compound semiconductors. In the field of LEDs, quaternary materials generally refer to AlInGaP. AlInGaP is called quaternary materials because it uses four elements: aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In) and phosphorus (P). AlInGaP doesn't just refer to red, it also covers the wavelength range from red to yellow.
Przed pojawieniem się AlInGaP półprzewodniki GaAs były głównymi materiałami. Wykorzystywana jest technologia wzrostu epitaksji w fazie ciekłej. Od lat 90. XX wieku nastąpił postęp w technologii wzrostu epitaksji w fazie gazowej reprezentowanej przez metodę MOCVD, a jakość kryształu uległa poprawie w wyniku gwałtownego wzrostu jasności AlInGaP.
Centralna długość fali emitowanego światła czerwonego LED wynosi około 620-630 nm. Ma szeroki zakres zastosowań i jest używany głównie jako źródło światła czerwonej części wyświetlacza neonów, wskaźników, tylnych świateł samochodowych i sygnałów, czerwonego źródła światła wyświetlaczy LED oraz źródła podświetlenia paneli ciekłokrystalicznych.
3. Zielona dioda LED
Dioda emitująca zielone światło. Materiały półprzewodnikowe oparte na azotku galu (GaN)-, stosowane głównie w zielonych diodach LED, są mniej wydajne niż te stosowane w niebieskich diodach LED, a moc wyjściowa światła jest niższa przy tym samym prądzie wejściowym. Przyczyną niskiej wydajności obecnie sprzedawanych półprzewodnikowych zielonych diod LED opartych na GaN-jest głównie pole piezoelektryczne. Pole piezoelektryczne odnosi się do pola elektrycznego generowanego przez polaryzację piezoelektryczną wywołaną naprężeniem struktury krystalicznej. Uniwersytety i producenci chipów LED w Japonii i za granicą rozpoczęli badania nad zmianą płaszczyzny wzrostu kryształów GaN, aby znacznie poprawić wydajność. W przypadku zmiany płaszczyzn krystalicznych półprzewodników opartych na GaN-, możliwe jest zwiększenie wydajności zielonych diod LED do prądu 2 razy więcej.
Aby modulować wysoką jasność i zrównoważony biały kolor na rynku, biorąc pod uwagę wrażliwość wizualną ludzkiego oka, często stosuje się metodę mieszania kolorów RGB, a w połączeniu z czerwoną diodą LED, zieloną diodą LED i niebieską diodą LED źródło podświetlenia wyświetlacza LED lub panelu LCD, stosowane są trzy RGB. Współczynnik rozsyłu ilości kolorowego światła LED musi wynosić około 3:6:1 lub około 3:7:1. Ze względu na niewystarczającą jasność zielonych diod LED, w celu zwiększenia mocy wyjściowej należy użyć wielu zielonych diod LED. W porównaniu z czerwonymi i niebieskimi diodami LED zielone diody LED mają dużo miejsca na ulepszenia.
Zielona dioda LED, centralna długość fali emisji światła wynosi około 560nm. Jest powszechnie stosowany jako źródło światła zielonej części wyświetlacza neonów i wskaźników, wyświetlaczy LED itp., a także jako źródło podświetlenia paneli ciekłokrystalicznych itp.
4. Podczerwień LED
Jak sama nazwa wskazuje, odnosi się do diody emitującej światło podczerwone. Powszechnie stosowane są materiały półprzewodnikowe z arsenku galu (GaAs), takie jak fosforek glinowo-arsenkowy (AlGaAsP). Podczerwień LED ma długą historię. W 1962 roku odkryto, że złącze pn półprzewodnika związku III-V reprezentowane przez arsenek galu (GaAs) może emitować fale elektromagnetyczne odpowiadające światłu podczerwonemu.
Diody LED na podczerwień mają napięcie przewodzenia około 1,5 V, które jest niskie w porównaniu do ponad 2 V dla czerwonych diod LED i ponad 3 V dla niebieskich diod LED. Diody LED na podczerwień o długości fali emisji powyżej 700 nm są najczęściej używane jako źródła światła do komunikacji liniowej na podczerwień, źródła światła czujnika odległości, źródła światła z transoptora i źródła światła do głowic drukarki.
5. Ultrafioletowa dioda LED
Dioda emitująca światło UV. Diody ultrafioletowe wykorzystują głównie półprzewodniki z azotku galu (GaN). Zwykle odnosi się do diod LED o długości fali emisji poniżej 400 nm, ale czasami określane są jako diody LED bliskie-ultrafioletowe, gdy długość fali emisji przekracza 380 nm, oraz diody LED głębokie-ultrafioletowe, gdy długość fali emisji jest krótsza niż 300 nm . Światło o krótkiej długości fali- ma dobry efekt sterylizacji, dlatego do sterylizacji i dezodoryzacji lodówek i sprzętu AGD często stosuje się ultrafioletowe diody LED, a także diody LED, które w połączeniu z luminoforami emitują światło widzialne. Białe diody LED można również uzyskać, na przykład łącząc luminofory czerwone, zielone i niebieskie z diodami UV.
