Dobrodošli u svijet svjetlećih dioda (LED), gdje se energetska učinkovitost susreće s živopisnim osvjetljenjem.

LED diode su promijenile način na koji osvjetljavamo svoje domove, urede i javne prostore. Ima svjetlije, dugotrajnije i održivije mogućnosti osvjetljenja. Ova su mala čuda prešla dug put. A ovo su činjenice koje LED diode čine prikladnom zamjenom za tradicionalne žarulje sa žarnom niti i fluorescentne cijevi. Može biti od sićušnih LED dioda koje osvjetljavaju naše pametne telefone do divovskih LED zaslona koji nas zasljepljuju na Times Squareu.

Ovaj sveobuhvatni vodič istražit će sve što trebate znati o LED diodama. Naučit ćete o njihovoj povijesti, principima rada, primjeni i prednostima. Dakle, bez obzira jeste li inženjer, dizajner rasvjete ili znatiželjni potrošač, vežite pojas i pripremite se za prosvjetljenje!

Što su diode koje emitiraju svjetlost (LED)?

Diode koje emitiraju svjetlost (LED) su mali poluvodički uređaji. Oni emitiraju svjetlost kada kroz njih prođe električna struja. Nasuprot tome, tradicionalne žarulje sa žarnom niti stvaraju svjetlost zagrijavanjem žičane niti. LED se oslanjaju na kretanje elektrona u poluvodičkom materijalu za proizvodnju svjetlosti.

LED diode dolaze u raznim bojama, od crvene i zelene do plave i bijele. Štoviše, LED diode nude nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne tehnologije rasvjete. Oni uključuju energetsku učinkovitost, dug životni vijek i malu veličinu. Kao rezultat toga, postali su sve popularniji u širokom rasponu primjena. LED pokriva sve, od rasvjete i zaslona do automobilske i zrakoplovne tehnologije.

Kratka povijest LED dioda

Svjetleće diode (LED) su sveprisutne u našim modernim životima. Koriste se u svemu, od semafora do elektroničkih uređaja. Čak i za kućnu rasvjetu i automobilske slušalice. Ipak, njihova povijest seže u rano 20. stoljeće.

Godine 1907. britanski znanstvenik HJ Round otkrio je fenomen nazvan elektroluminiscencija. Određeni materijali mogu emitirati svjetlost kada kroz njih prođe električna struja. Praktične primjene elektroluminiscencije nisu se razvile sve do 1960.

Tijekom sljedećih nekoliko desetljeća istraživači su nastavili poboljšavati LED tehnologiju. Stvorili su nove boje i povećali njihovu svjetlinu. Zelene i plave LED diode pojavile su se 1990-ih nakon žutih LED-ova 1970-ih. Godine 2014. istraživači sa Kalifornijskog sveučilišta u Santa Barbari stvorili su bijelu LED diodu. Revolucionirao je industriju rasvjete.

Danas se LED diode koriste u raznim aplikacijama, uključujući rasvjetu, zaslone i medicinske uređaje. One su dugovječnije i energetski učinkovitije od standardnih žarulja sa žarnom niti. To ih čini popularnim izborom za potrošače i tvrtke.

Prednosti LED rasvjete

LED rasvjeta nudi nekoliko prednosti u odnosu na druge vrste rasvjete. To uključuje energetsku učinkovitost, uštedu troškova, prednosti za okoliš, trajnost i svestranost dizajna. U ovom odjeljku detaljnije ćemo istražiti te prednosti.

Energetska učinkovitost i ušteda troškova

Jedna od najznačajnijih prednosti LED rasvjete je njena energetska učinkovitost. LED diode su daleko učinkovitije od žarulja sa žarnom niti ili fluorescentnih svjetiljki. Jer troše manje energije za proizvodnju iste količine svjetlosti. Što znači da vam LED rasvjeta može uštedjeti znatan novac na računima za struju. Stoga ih možete često koristiti.

Prema američkom Ministarstvu energetike, LED rasvjeta može koristiti do 75% manje energije od žarulja sa žarnom niti. Također traje 25 puta duže. To znači da tijekom vijeka trajanja LED žarulje možete uštedjeti stotine dolara na troškovima energije. Osim toga, LED svjetla proizvode manje topline. Dakle, oni su učinkovitiji u pretvaranju energije u svjetlost i ne troše toplinu.

Prednosti za okoliš

Još jedna značajna prednost LED rasvjete je njezina ekološka korist. LED diode su ekološki prihvatljive i imaju manji ugljični otisak od tradicionalnih tehnologija rasvjete. To je zato što troše manje energije, što znači da je za njihovo napajanje potrebno generirati manje energije.

Osim toga, LED diode ne sadrže opasne materijale poput žive. To se nalazi u fluorescentnim svjetiljkama. To znači da su LED diode sigurnije za okoliš. Također, lakše ga je zbrinuti od tradicionalnih tehnologija rasvjete.

Trajnost i dugovječnost

LED rasvjeta je vrlo izdržljiva i dugotrajna. LED diode su izrađene od čvrstih materijala. I ne sadrže nikakve niti ili cijevi, zbog čega je manja vjerojatnost da će se slomiti ili razbiti. To ih čini idealnima za korištenje u vanjskim okruženjima ili područjima s rizikom od udara ili vibracija.

LED diode također imaju duži životni vijek od tradicionalnih tehnologija rasvjete. Mogu trajati do 50,000 sati. To je znatno dulje od žarulja sa žarnom niti ili fluorescentnih svjetiljki. To znači da s vremenom možete uštedjeti novac na zamjenama i troškovima održavanja.

Svestranost dizajna

Također, dobro funkcionira na mjestima gdje se poslužuju hrana i piće, gdje je rasvjeta vrlo važna za stvaranje raspoloženja. LED rasvjeta vrlo je svestrana i može se koristiti u raznim primjenama. Dolaze u više veličina i oblika. Osim toga, prikladni su za različite namjene. Neki istaknuti uzorci dizajna za LED rasvjetu uključuju: 

• LED cijevna svjetla
• LED žarulje
• LED svjetiljke
• LED trake
• LED neon flex
• LED ugradna svjetla
• LED tračna svjetla
• LED reflektor, itd.

Osim toga, ove LED diode također se koriste u ekskluzivnim dekorativnim rasvjetnim tijelima poput lustera i visilica. Dakle, u smislu dizajna, LED je najsvestranija opcija rasvjete koju ćete ikada pronaći. 

Opsežne mogućnosti boja svjetla

LED diode su dostupne u različitim bojama i temperaturama boje. Možete odabrati toplu, hladnu ili prirodnu bijelu rasvjetu za svoje područje pomoću LED dioda. Osim toga, ima širok raspon šarenog osvjetljenja: crveno, plavo, zeleno i žuto—koju god boju svjetla želite, LED je vaš ultimativni izbor. Osim toga, nudi značajke za podešavanje boja, kao što su RGB svjetla, adresabilne LED trake, i više. Zahvaljujući visokotehnološkom LED kontroleru koji omogućuje ovaj sustav podešavanja boja. Stoga možete stvoriti različita raspoloženja i ambijente za svoje područje pomoću LED dioda. To ih dodatno čini idealnim za korištenje u komercijalnim prostorima i maloprodajnim okruženjima. 

Na Instant

LED diode daju trenutnu svjetlost kada su uključene. Ali tradicionalnom svjetlu treba nekoliko sekundi da se zagrije prije nego što ispusti punu svjetlinu. To ih čini savršenima za upotrebu u aplikacijama gdje je potrebno trenutno svjetlo. Na primjer, semafori i rasvjeta za slučaj opasnosti.

Kako LED diode rade?

LED diode ili diode koje emitiraju svjetlost su poluvodiči. Revolucionirali su način na koji osvjetljavamo svoje domove, urede i ulice. Ali kako LED diode rade? Zaronimo u osnove LED tehnologije, uključujući protok elektrona, pn spojeve i još mnogo toga.

• Osnove protoka elektrona

Da bismo razumjeli kako LED diode rade, prvo moramo razumjeti neka osnovna načela protoka elektrona. Elektroni su negativno nabijene čestice. Oni kruže oko jezgre atoma. U nekim materijalima, poput metala, elektroni se relativno slobodno kreću. Omogućuje protok električne energije. U drugim materijalima, poput izolatora, elektroni su čvrsto vezani za svoje atome. I ne kreću se slobodno.

Poluvodički materijali imaju neka zanimljiva svojstva. Spadaju negdje između metala i izolatora. Mogu provoditi struju, ali metali su bolji. Međutim, za razliku od izolatora, oni se mogu "podesiti" za provođenje električne energije pod određenim uvjetima. Ovo svojstvo čini poluvodiče idealnim za korištenje u elektroničkim uređajima.

• PN spoj i uloga poluvodičkih materijala

Poluvodički materijal igra ključnu ulogu u emitiranju svjetla u LED diodama. Silicij ili germanij obično se koriste kao poluvodički materijali u LED diodama. Kako bi bili dovoljno vodljivi za proizvodnju svjetlosti, materijalu morate dodati nečistoće u procesu koji se naziva dopiranje.

Dopiranje uključuje dodavanje malih količina nečistoća poluvodičkom materijalu kako bi se promijenila njegova električna svojstva. Postoje dvije kategorije dopinga: n-tip i p-tip. Dopiranje N-tipa uključuje dodavanje nečistoća koje imaju dodatne elektrone poluvodičkom materijalu. Ovi dodatni elektroni postaju slobodni kretati se u materijalu. Stvara višak negativno nabijenih čestica. Dopiranje tipa P, s druge strane, uključuje dodavanje nečistoća koje imaju manje elektrona od poluvodičkog materijala. To stvara "rupe" u materijalu ili područjima gdje nedostaje elektron. Ove rupe su pozitivno nabijene.

Kada se materijal p-tipa postavi pored materijala n-tipa, formira se pn spoj. Na spoju, višak elektrona iz materijala n-tipa ispunjava rupe u materijalu p-tipa. To stvara osiromašeno područje ili područje bez slobodnih elektrona ili rupa. Ovo osiromašeno područje djeluje kao prepreka protoku struje. To sprječava protok elektrona iz materijala n-tipa u materijal p-tipa.

• Važnost dopinga i stvaranje područja iscrpljenosti

Stvaranje osiromašenog područja ključno je za rad LED-a. Kada se napon primijeni na pn spoj, on uzrokuje kretanje elektrona u materijalu n-tipa prema spoju. U isto vrijeme, rupe u materijalu p-tipa pomiču se prema spoju u suprotnom smjeru. Kada se elektroni i šupljine sretnu u području osiromašenja, oni se rekombiniraju i oslobađaju energiju u obliku svjetlosti.

Energetski jaz određuje točnu valnu duljinu generirane svjetlosti. Nalazi se između valentnog pojasa i vodljivog pojasa poluvodičkog materijala. Ovdje je vodljivi pojas pojas energetskih razina u materijalu koji elektroni mogu zauzeti kada nisu vezani za atom. S druge strane, valentni pojas je energetska razina koju elektroni ispunjavaju kada su vezani za atom. A kada elektron padne iz vodljivog pojasa u valentni pojas, oslobađa energiju kao foton svjetlosti.

• Elektroluminiscencija i generiranje fotona

Elektroluminiscencija je pojava koja emitira svjetlost. To je proces emisije svjetlosti iz materijala kao odgovor na električnu struju koja prolazi kroz njega. U kontekstu LED tehnologije, proces elektroluminiscencije provodi se unutar LED čipa.

LED je poluvodički uređaj koji emitira svjetlost kada se na njegovim terminalima primijeni napon. LED je napravljen od pn spoja, regije u kojoj su spojena dva poluvodiča. Poluvodič p-tipa ima nositelj pozitivnog naboja (rupu). U isto vrijeme poluvodič n-tipa ima negativan nositelj naboja (elektron).

Prednaponski prednapon se primjenjuje na pn spoj LED diode. A to uzrokuje spajanje elektrona s elektronskim rupama kako bi oslobodili energiju kao fotone. Generirani fotoni zatim putuju kroz slojeve LED-a. I emitiraju iz uređaja kao vidljivu svjetlost. Boja emitirane svjetlosti, međutim, ovisi o energiji fotona. To je povezano s energijom razmaka između materijala koji se koriste u LED-u. Na primjer, crvene LED diode izrađene su od poluvodiča s manjom energijom razmaka pojasa. Nasuprot tome, plave i zelene LED diode zahtijevaju poluvodiče s većim energetskim prazninama. Tablica u nastavku prikazuje prikladne poluvodiče za različite boje svjetla u LED diodama- 

Prikladan poluvodič	Boja LED dioda
indij galij nitrid (InGaN)	Plave, zelene i ultraljubičaste LED diode visoke svjetline
Aluminij galij indij fosfid (AlGaInP)	Žuta, narančasta i crvena LED dioda visoke svjetline
Aluminijev galijev arsenid (AlGaAs)	Crvene i infracrvene LED diode

Vrste LED dioda

Postoje različite vrste LED dioda (Light Emitting Diodes), od kojih su neke:

1. Standardne LED diode

Standardne LED diode također su poznate kao svjetleće diode ili tradicionalne LED diode. To su najčešće i široko korištene diode koje emitiraju svjetlost (LED). Ove LED diode izrađene su od malog čipa od poluvodičkih materijala i kapsulirane su u prozirnu ambalažu od epoksidne smole s dvije metalne igle. Ti su vodovi raspoređeni u ravnoj liniji. Stoga je njihova montaža na tiskanu ploču brza i jednostavna.

Standardne LED diode emitiraju svjetlost kada se električna struja primijeni na čip unutar paketa epoksidne smole. Boja emitirane svjetlosti ovisi o materijalu koji se koristi u čipu. Na primjer, LED diode izrađene od galijevog arsenida (GaAs) emitiraju crvenu svjetlost. U isto vrijeme, oni napravljeni od galijevog nitrida (GaN) emitiraju plavo i zeleno svjetlo.

Jedna od glavnih prednosti standardnih LED dioda je njihova izdržljivost i dug vijek trajanja. Mogu trajati desetke tisuća sati. Znatno je duža od tradicionalnih žarulja sa žarnom niti. Također su visoko energetski učinkoviti. Osim toga, troše do 90% manje energije od žarulja sa žarnom niti. Emitiraju vrlo malo topline. To ih čini idealnim za primjene u kojima je stvaranje topline problem.

Standardne LED diode koriste se u raznim aplikacijama. To uključuje rasvjetne zaslone, automobilsku rasvjetu, elektroničku opremu i kućanske uređaje. Također se koriste u semaforima i digitalnim satovima. Nadalje, idealan su izbor za druge primjene koje zahtijevaju pouzdan i energetski učinkovit izvor svjetla.

2. LED diode velike snage

LED diode velike snage su diode koje emitiraju svjetlost dizajnirane da proizvode visoku svjetlosnu snagu. U isto vrijeme troše male količine energije. Idealni su za rasvjetu, automobile, znakove i elektroniku.

LED velike snage razlikuju se od standardnih LED dioda jer su njihova konstrukcija i dizajn relativno drugačiji. LED diode velike snage sastoje se od više LED čipova postavljenih na jednu podlogu. To pomaže povećati njihovu ukupnu svjetlinu i učinak. Osim toga, LED diode velike snage koriste veći hladnjak. Raspršuje toplinu koju stvara velika snaga. Na taj način štiti LED od oštećenja uzrokovanih pretjeranom toplinom.

Jedna od glavnih prednosti LED dioda velike snage je njihova učinkovitost. Oni proizvode veliku količinu svjetlosti po jedinici potrošene energije. To ih čini popularnim izborom za energetski učinkovitu rasvjetu. Također su izdržljiviji od tradicionalnih izvora svjetlosti. Također, imaju mnogo duži vijek trajanja. To smanjuje potrebu za čestim zamjenama i održavanjem.

LED diode velike snage dostupne su u raznim bojama i temperaturama boje. To ih čini prikladnima za višestruke primjene poput opće rasvjete, rasvjete za zadatke i posebne rasvjete. Na primjer, uzgajajte svjetla za sobne biljke, rasvjetu akvarija i rasvjetu pozornice.

3. Organske LED diode (OLED)

Organske LED diode (OLED) su tehnologija rasvjete koja koristi organske spojeve za emitiranje svjetlosti. OLED su slični tradicionalnim LED diodama. Oni emitiraju svjetlost kada se primijeni električna struja. Ali razlika je u korištenju materijala.

Tradicionalne LED diode koriste anorganske materijale poput poluvodiča i metalnih legura. Naprotiv, OLED koriste organske spojeve poput polimera i malih molekula. Ovi materijali se talože u tankim slojevima na podlozi. A zatim ih stimulira električni naboj, uzrokujući da emitiraju svjetlost.

OLED nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne tehnologije rasvjete. Kao prvo, mogu biti vrlo tanki i fleksibilni. To ih čini prikladnim alternativama za korištenje u širokom rasponu primjena. Uključeno je sve, od pametnih telefona i televizora do rasvjetnih tijela i natpisa. Osim toga, OLED mogu biti vrlo energetski učinkoviti. To znači da mogu stvoriti rasvjetu koja troši manje energije od tradicionalnih tehnologija.

Jedna od najboljih stvari kod OLED-a je ta što mogu stvoriti svijetle, visokokvalitetne boje. OLED emitiraju svjetlost izravno iz samih organskih materijala. Stoga mogu proizvesti širi raspon boja i bolji kontrast od tradicionalnih LED dioda. Međutim, oslanja se na filtre za proizvodnju boja. Zbog toga su OLED-i prikladni za upotrebu u aplikacijama poput digitalnih zaslona. Također, savršen je za rasvjetna tijela gdje je točnost boja bitna.

4. Polimerne LED diode (PLED)

Polimerne diode koje emitiraju svjetlost (PLED) koristite vodljivi polimerni materijal kao aktivni sloj. Ovi organski materijali imaju jedinstvena optička i elektronička svojstva. To ih čini idealnim za uređaje koji emitiraju svjetlost.

Tradicionalne LED diode izrađene su od anorganskih materijala. Na primjer, galijev nitrid i silicij. Ali PLED su napravljeni od polimera. Ovi polimeri su obično napravljeni od dugih lanaca jedinica koje se ponavljaju. To im daje jedinstvena svojstva.

PLED-ovi koriste električno polje za pobuđivanje elektrona u polimernom materijalu. Zbog toga emitiraju svjetlost. Podešavanjem kemijskog sastava polimernog materijala, PLED može prilagoditi boju svjetlosti koju emitira.

Jedna od prednosti PLED-ova je ta što se mogu proizvesti korištenjem jeftinih tehnika obrade od role do role. To ih čini visoko skalabilnim i isplativima. To je dovelo do njihove upotrebe rasvjete, zaslona i elektroničkih uređaja.

Još jedna prednost PLED-a je ta što se mogu učiniti fleksibilnim i prilagodljivim. Zbog toga su idealni za nosivu elektroniku, poput pametne odjeće i senzora na koži.

5. Kvantne LED diode (QD-LED)

Kvantne LED diode (QD-LED) koristiti nanokristale zvane kvantne točke za proizvodnju svjetlosti. Te su točke obično izrađene od poluvodičkih materijala. A veličina mu se kreće od 2 do 10 nanometara. U QD-LED-u, kvantne točke su u sendviču između dvije elektrode. Kroz njih prolazi električna struja koja pobuđuje elektrone unutar točkica. Kada se ti pobuđeni elektroni vrate u svoje osnovno stanje, oslobađaju energiju u obliku svjetlosti. Veličina kvantne točke određuje boju proizvedene svjetlosti. Manje točkice proizvode plavo svjetlo, a veće točkice proizvode crveno svjetlo. A međuveličine proizvode zeleno i žuto svjetlo.

Jedna od glavnih prednosti QD-LED rasvjete je njena sposobnost da proizvede širi raspon boja. Također proizvode veću točnost i učinkovitost. To je zato što se veličina kvantnih točaka može precizno kontrolirati. To omogućuje preciznije podešavanje emitiranog svjetla. Dodatno, QD-LED imaju dulji životni vijek i troše manje energije. To ih čini ekološki prihvatljivijima.

Međutim, QD-LED još uvijek su nova tehnologija i tek trebaju biti široko dostupni. Također postoji zabrinutost zbog potencijalne toksičnosti poluvodičkih materijala koji se koriste za stvaranje kvantnih točaka. Oni su obično izrađeni od kadmija ili drugih teških metala. Istraživanje QD-LED dioda se nastavlja. Istraživači razvijaju sigurnije i ekološki prihvatljivije materijale za te uređaje.

6. Ultraljubičaste LED diode (UV-LED)

Ultraljubičaste LED (UV-LED) emitiraju ultraljubičasto (UV) svjetlo. Nevidljiv je ljudskom oku. UV-LED proizvode svjetlost u ultraljubičastom spektru. Obično su između 280 i 400 nanometara (nm). Štoviše, podijeljen je u tri kategorije: 

1. UV-A (315-400 nm)
2. UV-B (280–315 nm)
3. UV-C (100–280 nm)

UV-LED se koriste u raznim primjenama, kao što su stvrdnjavanje, sterilizacija i pročišćavanje vode. Obično se koriste za stvrdnjavanje ljepila i premaza u proizvodnji elektronike. Također, mogu se koristiti za stvrdnjavanje tinti i premaza u tiskarskoj industriji te u automobilskoj i zrakoplovnoj industriji. Osim toga, idealni su u medicinskom sektoru za sterilizaciju opreme i površina.

Međutim, ključno je imati na umu da UV svjetlo, uključujući ono od UV-LED dioda, može biti štetno za ljudsko zdravlje. Izlaganje UV svjetlu može uzrokovati oštećenje očiju i rak kože. Dakle, trebali biste koristiti odgovarajuću zaštitnu opremu kada radite s UV-LED diodama. Također je potrebno pridržavati se sigurnosnih smjernica koje daje proizvođač.

Za više informacija, možete pročitati Koja je razlika između UVA, UVB i UVC?

Kako se izrađuju LED diode?

Proces proizvodnje LED dioda je prilično složen. Uključuje kombinaciju pripreme vafla, jetkanja, kapsuliranja i više. Također uključuje tehnologije pakiranja. Ali objasnit ću ih detaljno, ali prije toga, saznajmo o materijalima koji se koriste u ovom procesu-

Materijali koji se koriste u proizvodnji LED dioda

Materijali koji se koriste u proizvodnji LED dioda igraju ključnu ulogu. Oni određuju performanse i karakteristike LED-a. Evo nekoliko informativnih činjenica o materijalima koji se koriste u proizvodnji LED dioda:

• Galijev nitrid (GaN) široko je korišten materijal u proizvodnji LED dioda. GaN je poluvodički materijal koji može emitirati plavo i zeleno svjetlo. Oni su neophodni za stvaranje bijelih LED dioda. Također se koristi kao materijal za podlogu u proizvodnji LED dioda.

• indij galij nitrid (InGaN) je trojni poluvodički materijal. Proizvodi plave, zelene i bijele LED diode. Također se koristi u proizvodnji laserskih dioda.

• Aluminij galij indij fosfid (AlGaInP) je kvaternarni poluvodički materijal. Koristi se za proizvodnju crvenih, narančastih i žutih LED dioda. Također se koristi u LED aplikacijama visoke svjetline poput prometne i automobilske rasvjete.

• Safir je popularan materijal supstrata u proizvodnji LED dioda. To je visokokvalitetni monokristalni materijal. Stoga pruža stabilnu bazu za uzgoj GaN kristala.

• Silicij-karbid (SiC) je širokopojasni poluvodički materijal koji se koristi u LED aplikacijama velike snage. Također se koristi u proizvodnji energetske elektronike i visokotemperaturnim aplikacijama.

• Fosfori su materijali koji pretvaraju plavu ili UV svjetlost koju emitiraju LED diode u druge boje. Ovi se materijali obično koriste u proizvodnji bijelih LED dioda.

• Bakar koristi se kao materijal za odvod topline u proizvodnji LED dioda. Izvrstan je vodič topline i pomaže raspršiti toplinu koju stvara LED.

• Zlato koristi se kao materijal za spajanje žica u proizvodnji LED dioda. Izvrstan je vodič električne energije i ima dobru otpornost na koroziju.

LED proizvodni proces

Proces proizvodnje LED dioda obično uključuje sljedeće korake:

1. korak: Priprema oblatni

Prvi korak u proizvodnji LED dioda je priprema materijala podloge čišćenjem i poliranjem. Supstrat se zatim oblaže tankim materijalom koji se naziva tampon sloj. To pomaže smanjiti nedostatke i poboljšati kvalitetu LED-a.

2. korak: Epitaksija

Sljedeći korak je epitaksija. Uključuje uzgoj sloja poluvodičkog materijala na vrhu podloge. To se obično radi pomoću Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD). Ovdje se zagrijava mješavina plinova koja sadrži poluvodički materijal. Zatim se nanosi na podlogu. Debljina epitaksijalnog sloja određuje valnu duljinu svjetlosti koju će LED emitirati.

3. korak: Doping

Nakon što je epitaksijalni sloj izrastao, dopira se nečistoćama kako bi se stvorila područja P-tipa i N-tipa. To se obično radi postupkom ionske implantacije. Ovdje se ioni nečistoća implantiraju u poluvodički materijal pomoću visokoenergetskih zraka.

4. korak: Sklapanje ugovora

Nakon dopiranja, LED se oblaže slojem metala kako bi se formirali električni kontakti. Metal se obično taloži na LED pomoću tehnike koja se naziva raspršivanje. Ovdje visokoenergetska zraka iona taloži metal na LED.

5. korak: Graviranje

U ovom koraku fotolitografija stvara uzorke na LED površini. Sloj fotorezista nanosi se na LED. Zatim se uzorak urezuje u fotorezist pomoću ultraljubičastog svjetla. Uzorak se zatim prenosi na LED površinu korištenjem suhog jetkanja. Ovdje se plazma koristi za jetkanje poluvodičkog materijala.

6. korak: Enkapsulacija

Šesti korak u proizvodnji LED dioda je enkapsulacija. Ovdje je LED dioda kapsulirana u pakiranju koje je štiti od utjecaja okoline i pomaže joj u odvođenju topline. Pakiranje je obično izrađeno od epoksida, izliveno preko LED-a i stvrdnuto kako bi se stvorio čvrsti zaštitni omotač. Paket također uključuje električne kontakte koji povezuju LED na izvor napajanja.

Završni korak: testiranje

Konačno, upakirane LED diode se testiraju kako bi se osiguralo da zadovoljavaju željenu svjetlinu. Također, osigurava specifikacije boje i učinkovitosti. Svi neispravni uređaji se odbacuju, a preostali uređaji se šalju kupcima.

Razlike između LED dioda i tradicionalnih izvora svjetla

svojstvo	LED	Tradicionalni izvori svjetlosti
Energetska učinkovitost	Visoko učinkovit; troši manje energije	Manje učinkovit; troši više energije
Životni vijek	Duži vijek trajanja; do 50,000 sati	Kraći vijek trajanja; do 10,000 sati
Proizvodnja topline	Nisko stvaranje topline	Visoko stvaranje topline
Kvaliteta svjetla	Svjetlo visoke kvalitete, dostupno u više boja	Ograničen raspon dostupnih boja
Veličina i oblik	Malen i kompaktan, dostupan u raznim oblicima	Glomazne i ograničene mogućnosti oblika
Utjecaj na okoliš	Ekološki prihvatljiv, bez toksičnih materijala	Sadrže otrovne tvari
Trenutačno uključivanje/isključivanje	Trenutačno uključivanje/isključivanje	Polagano zagrijavanje i isključivanje
Koštati	Veći početni trošak, ali dugoročno jeftiniji	Niži početni trošak, ali viši operativni trošak
održavanje	Potrebno je malo održavanja	Potrebno visoko održavanje
Kompatibilnost	Kompatibilan s elektroničkim kontrolama	Ograničena kompatibilnost s elektroničkim kontrolama
zatamnjenje	Mogućnost prigušivanja s kompatibilnim kontrolama	Ograničena mogućnost zatamnjenja

LED diode su vrlo učinkovite i troše manje energije u usporedbi s tradicionalnim izvorima svjetlosti. Također imaju dulji životni vijek, do 50,000 sati, i stvaraju manje topline. LED svjetla dostupna su u raznim bojama i daju visokokvalitetno svjetlo. Također su male i kompaktne i dolaze u više oblika. Štoviše, LED svjetla su ekološki prihvatljiva i ne sadrže otrovne materijale.

S druge strane, tradicionalni izvori svjetlosti su manje učinkoviti i troše više energije. Imaju kraći životni vijek, do 10,000 sati, i stvaraju značajnu toplinu. Također imaju ograničen raspon dostupnih boja. Tradicionalni izvori svjetlosti su glomazni i dolaze u ograničenim oblicima. Sadrže otrovne tvari i imaju veliki utjecaj na okoliš.

LED diode se trenutno pale i gase i zahtijevaju malo održavanja. Također su kompatibilni s elektroničkim kontrolama i mogu se prigušiti s kompatibilnim kontrolama. Međutim, oni imaju veću početnu cijenu, ali su dugoročno jeftiniji. Tradicionalni izvori svjetlosti imaju nižu početnu cijenu, ali veću operativnu cijenu. I zahtijeva visoko održavanje. Stoga ima veću kompatibilnost s elektroničkim kontrolama. I imaju ograničenu mogućnost zatamnjenja.

Za više informacija, možete pročitati Prednosti i nedostaci LED rasvjete.

Razumijevanje LED performansi 

Razumijevanje izvedbe LED-a može biti složeno. Uključuje nekoliko tehničkih specifikacija, faktora i postupaka testiranja. Raspravljajmo o nekim bitnim LED specifikacijama i aspektima koji utječu na učinkovitost LED-a. I također LED testiranje i certificiranje.

Specifikacije LED-a

Ovdje su detalji LED specifikacije:

• Svjetlosni tok

Svjetlosni tok mjeri količinu vidljive svjetlosti koju emitira LED izvor. Mjerna jedinica za svjetlosni tok je lumen (lm). Veća vrijednost lumena označava svjetliju LED diodu. Međutim, sama vrijednost svjetlosnog toka ne daje informacije o kvaliteti emitirane svjetlosti. Za to postoje i drugi čimbenici, npr. reprodukcija boja, energetska učinkovitost itd.

Za više informacija možete pročitati u nastavku:

Candela vs Lux vs Lumens.

Lumen do Watts: Potpuni vodič

Kelvin i lumeni: Razumijevanje razlika

• Svjetlosna učinkovitost

Svjetlosna učinkovitost LED izvora mjeri koliko vidljive svjetlosti proizvodi. Mjeri potrošnju energije po jedinici vremena. Mjerna jedinica za svjetlosnu učinkovitost je lumen po vatu (lm/W). Veći broj svjetlosne učinkovitosti znači da je LED učinkovitiji i daje više svjetla za svaku jedinicu snage koju koristi. LED diode s većom svjetlosnom učinkovitošću mogu uštedjeti energiju i smanjiti operativne troškove.

• Temperatura boje

Temperatura boje mjeri izgled svjetla u smislu boje iz LED izvora. Kelvin je mjerna jedinica za temperaturu boje (K). LED diode mogu emitirati svjetlost u različitim temperaturama boje. Može se kretati od tople bijele (2700K–3000K) do hladno bijele (5000K–6500K). Niža vrijednost temperature boje označava topliju (žućkastu) svjetlost. U isto vrijeme, viši označava hladnije (plavkasto) svjetlo.

Za više informacija možete pročitati u nastavku:

Kako odabrati temperaturu boje LED trake?

Najbolja temperatura boje za LED uredsku rasvjetu

• Indeks prikazivanja boja (CRI)

Indeks prikazivanja boja (CRI) mjeri koliko dobro LED izvor može prikazati boje u usporedbi s prirodnim svjetlom. Vrijednost CRI kreće se od 0 do 100, pri čemu viša vrijednost ukazuje na bolji prikaz boja. LED s CRI vrijednošću od 80 ili višom općenito ima dobar prikaz boja. Nasuprot tome, LED s CRI vrijednošću ispod 80 može uzrokovati izobličenje boje.

• Napon naprijed

Prednji napon je napon potreban za uključivanje LED-a i njegovo emitiranje svjetlosti. Mjerna jedinica za prednji napon je volt (V). Prednji napon LED-a varira ovisno o vrsti LED-a i procesu proizvodnje.

• Obrnuto curenje struje

Propuštanje obrnute struje je struja koja teče kroz LED u obrnutom smjeru. To se događa kada se napon primijeni u suprotnom smjeru. Povratna struja curenja LED-a trebala bi biti što niža kako bi se osigurao ispravan rad i dug životni vijek.

Čimbenici koji utječu na rad LED dioda

LED diode ili diode koje emitiraju svjetlost postale su sve popularniji izbor. Imaju visoku učinkovitost, dug vijek trajanja i nisku potrošnju energije. Međutim, postoji niz čimbenika koji mogu utjecati na to koliko dobro rade LED diode, kao što su:

• Termalno upravljanje

Kritični čimbenik koji utječe na učinkovitost LED dioda je njihova sposobnost upravljanja toplinom. LED diode su uređaji osjetljivi na temperaturu. Ako se ne ohlade na odgovarajući način, mogu pretrpjeti degradaciju. To će smanjiti učinkovitost i skratiti životni vijek. Stoga je ključno osigurati pravilno upravljanje toplinom kako bi se održala izvedba LED-a.

• Struja pogona

Drugi kritični čimbenik koji utječe na performanse LED-a je pogonska struja. LED diode rade na određenoj razini struje. Prekoračenje ove struje može smanjiti njihov životni vijek, smanjiti učinkovitost i uzrokovati kvar. S druge strane, slaba LED dioda može rezultirati nižom svjetlosnom snagom i kraćim vijekom trajanja. Stoga je ključno održavati ispravnu pogonsku struju kako bi se osigurala optimalna učinkovitost LED dioda.

• Starenje

Kao i svaki drugi elektronički uređaj, LED diode također podliježu starenju. To može utjecati na njihovu izvedbu tijekom vremena. Kako LED diode stare, njihova se učinkovitost smanjuje, a svjetlosni učinak smanjuje. Ovaj proces je poznat kao deprecijacija lumena. A može se ubrzati izlaganjem toplini, vlazi i drugim čimbenicima iz okoliša. Stoga je važno uzeti u obzir očekivani vijek trajanja LED-a. Također, uzmite u obzir njegovu očekivanu stopu degradacije pri projektiranju sustava rasvjete.

• Boja Shift

Još jedan čimbenik koji utječe na performanse LED-a je promjena boje. Boja LED-a mijenja se tijekom vremena zbog promjena u fosfornom materijalu. To može dovesti do neželjene promjene boje u sustavu rasvjete. To ga čini manje privlačnim ili čak neupotrebljivim za namjeravanu svrhu.

• Optika

Optika koja se koristi u sustavu LED rasvjete također može značajno utjecati na njegovu izvedbu. Odgovarajuća optika može pomoći u ravnomjernoj raspodjeli svjetla. Stoga se maksimizira učinkovitost LED-a. Nasuprot tome, loša optika može uzrokovati gubitak ili raspršenje svjetlosti. Smanjuje ukupnu učinkovitost sustava.

LED testiranje i certifikacija

LED certifikat potvrđuje da LED proizvod zadovoljava industrijsku kvalitetu i sigurnost. Također provjerava standarde performansi. Certifikaciju obično provode neovisne organizacije treće strane specijalizirane za testiranje i certificiranje.

• IESNA LM-80

IESNA LM-80 je standard za mjerenje amortizacije lumena LED proizvoda tijekom vremena. Također mjeri performanse u različitim radnim uvjetima. Ovaj standard pomaže osigurati da LED proizvodi zadrže svoju kvalitetu i svjetlinu tijekom duljeg razdoblja uporabe. 

• ENERGETSKA ZVEZDA

ENERGY STAR je program koji certificira LED proizvode koji zadovoljavaju standarde energetske učinkovitosti i performansi. LED proizvodi koji dobiju certifikat ENERGY STAR obično su energetski učinkovitiji od necertificiranih proizvoda. Stoga može pomoći potrošačima uštedjeti novac na računima za energiju. Certifikat ENERGY STAR također ukazuje na to da proizvod zadovoljava visoke standarde performansi i kvalitete.

• Ostale potvrde

Uz ENERGY STAR, postoje i drugi certifikati za LED proizvode. Oni uključuju DLC (DesignLights Consortium) i UL (Underwriters Laboratories). DLC certifikacija usmjerena je na energetsku učinkovitost. Često se zahtijeva da se LED proizvodi kvalificiraju za popuste na komunalije. UL certifikat označava da je LED proizvod testiran i da zadovoljava sigurnosne standarde.

Za više informacija, možete pročitati Certifikacija svjetiljki s LED trakama.

Uobičajene primjene LED dioda

Neki uobičajeni problemi u vezi s LED diodama su:

Rasvjeta i rasvjeta

LED diode se široko koriste u stambenim aplikacijama. Na primjer, ugradna rasvjeta, rasvjeta na stazama i ispod ormara. Energetski su učinkoviti i dugotrajni. To ih čini idealnim izborom za kućanstva koja žele smanjiti potrošnju energije. Također, štedi novac na računima za struju.

LED se također često koriste u komercijalnoj rasvjeti. Mogu biti uredska, maloprodajna ili skladišna rasvjeta. Nude jarko, postojano svjetlo koje može pomoći u poboljšanju produktivnosti. Također, stvaraju ugodno okruženje za kupce.

LED diode se sve više koriste u vanjskoj rasvjeti. Na primjer, ulična svjetla, svjetla parkirališta i rasvjeta pejzaža. Energetski su učinkoviti, izdržljivi i mogu izdržati ekstremne vremenske uvjete. To ih čini idealnim izborom za vanjsku upotrebu.

Zaslon Tehnologija

Jedna od najčešćih primjena LED dioda u tehnologiji zaslona je digitalno oglašavanje. Ovi se zasloni koriste za informiranje, oglašavanje i zabavu na javnim mjestima. Digitalno oglašavanje temeljeno na LED-u je poželjno jer može proizvesti visok kontrast. Također ima slike visoke rezolucije sa svijetlim i živim bojama koje su vidljive čak i na jakom suncu. To ih čini savršenim za vanjsko oglašavanje.

Druga popularna primjena LED dioda u tehnologiji zaslona je u televizijskim prijemnicima. LED televizori koriste LED za pozadinsko osvjetljenje ekrana. Omogućuje poboljšanu kvalitetu slike i kontrast. LED diode također čine televizore energetski učinkovitijima od tradicionalnih LCD televizora. To ih čini ekološki prihvatljivijima.

LED se također koriste u računalnim monitorima, prijenosnim računalima i mobilnim uređajima. LED zasloni su tanji, lakši i troše manje energije od tradicionalnih zaslona. To ih čini idealnim za prijenosne uređaje.

U industriji zabave, LED diode se koriste u velikim zaslonima kao što su zidovi, podovi i stropovi. Ovi zasloni publici pružaju impresivna iskustva. Uzbuđuje publiku, bilo na koncertima, sportskim događajima ili tematskim parkovima. Mogu se prilagoditi za prikaz različitih boja i uzoraka. To ih čini idealnima za stvaranje dinamičnih i privlačnih vizualnih efekata.

Automobilska industrija

Prije svega, LED diode se obično koriste u automobilskoj rasvjeti. Koriste se za prednja svjetla, stražnja svjetla, kočiona svjetla, pokazivače smjera i unutarnju rasvjetu. Druga primjena LED dioda u automobilskoj industriji su zasloni na kontrolnoj ploči. Također, instrumentne ploče. LED zasloni pružaju jasne, svijetle i prilagodljive informacije za vozače. Mogu se postaviti da između ostalog prikazuju informacije poput brzine, razine goriva i statusa motora.

LED se također koriste u sigurnosnim značajkama u automobilima. Uključuju dnevna svjetla, prilagodljiva prednja svjetla i rezervne kamere. Dnevna svjetla povećavaju vidljivost vozila danju. U isto vrijeme, prilagodljiva prednja svjetla mijenjaju se ovisno o brzini i kutu upravljanja vozila kako bi se osiguralo najbolje osvjetljenje. A rezervne kamere koriste LED za pružanje jasnih i svijetlih slika u uvjetima slabog osvjetljenja.

LED se također koriste u vanjskom dizajnu vozila. Također, mogu se koristiti za naglašavanje rasvjete na karoseriji automobila i osvijetljenih logotipa i oznaka. Štoviše, LED rasvjeta može stvoriti dinamičke svjetlosne efekte. Na primjer, sekvencijalni pokazivači smjera i animirani prikazi svjetla.

Medicinska oprema

Slijede neke standardne primjene LED dioda u medicinskoj opremi:

• Medicinsko snimanje: Korištenje LED dioda u medicinskim uređajima za snimanje je u rendgenskim uređajima, CT skenerima i MRI uređajima. LED se koriste kao izvori svjetlosti za osvjetljavanje dijela tijela koji se snima. LED osvjetljenje nudi točniju i svjetliju sliku. Ovo je posebno važno za slike niskog kontrasta.

• Endoskopi: LED se koriste u endoskopima, koji se koriste za minimalno invazivne operacije. Endoskopi su opremljeni minijaturnim LED svjetlima koja osvjetljavaju mjesto operacije. Sjajno svjetlo koje proizvode LED diode daje jasnu sliku mjesta operacije. Omogućuje kirurzima preciznije i točnije izvođenje zahvata.

• Kirurška prednja svjetla: LED se koriste u kirurškim svjetlima. To daje jarko, bijelo svjetlo za osvjetljavanje kirurškog mjesta. Kirurška prednja svjetla temeljena na LED-u nude nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalna halogena prednja svjetla. To uključuje duži životni vijek, niže stvaranje topline i točniji prikaz boja.

• Uređaji za fototerapiju: LED se koriste u uređajima za fototerapiju. Liječi različita stanja kože poput psorijaze, ekcema i akni. Plava svjetlost koju emitiraju LED diode učinkovito ubija bakterije koje uzrokuju akne. Nasuprot tome, crveno svjetlo učinkovito smanjuje upalu i potiče zacjeljivanje rana.

• Stomatološka oprema: LED diode se također koriste u stomatološkoj opremi, kao što su žarulje za polimerizaciju zubnih ispuna. Ova svjetla proizvode snop svjetlosti visokog intenziteta. To aktivira smolu u zubnim ispunima, uzrokujući njihovo brzo stvrdnjavanje.

Komunikacija i signalizacija

Jedna od najčešćih primjena LED dioda u komunikaciji i signalizaciji je u semaforima. LED semafori su energetski učinkovitiji od svojih parnjaka sa žarnom niti. Također ima dulji vijek trajanja. Vidljiviji su na jakom suncu. Mogu se programirati da mijenjaju boje brže od tradicionalnih semafora.

Druga uobičajena primjena LED dioda u signalizaciji je u vozilima hitne pomoći. Kao što su policijski automobili, vatrogasna vozila i vozila hitne pomoći. LED svjetla su jaka i vidljiva s velikih udaljenosti. To ih čini korisnima u hitnim slučajevima gdje je brzo i jasno signaliziranje ključno.

Uzletno-sletna i navigacijska LED svjetla također se koriste u zrakoplovnoj i pomorskoj signalizaciji. LED diode imaju prednost u odnosu na žarulje sa žarnom niti u ovim primjenama. Zato što su izdržljiviji, energetski učinkovitiji i imaju dulji vijek trajanja. LED diode također mogu emitirati svjetlost u određenom smjeru. To ih čini korisnima u signalizaciji smjera.

U telekomunikacijama se LED diode koriste u optičkim komunikacijskim sustavima. Optički kabeli prenose podatke putem svjetlosnih impulsa. LED diode se koriste kao izvori svjetlosti za ove sustave. Optički sustavi temeljeni na LED-u učinkovitiji su i imaju veću propusnost od tradicionalnih komunikacijskih sustava temeljenih na bakru.

Održavanje LED dioda

LED diode zahtijevaju održavanje kako bi se osigurala optimalna učinkovitost. Potrebna mu je njega za dug vijek trajanja kao i svakom drugom električnom uređaju. Evo nekoliko savjeta za održavanje LED dioda:

Čišćenje LED dioda

• Koristite prave otopine za čišćenje: Izbjegavanje jakih kemikalija, poput otapala, ključno je prilikom čišćenja LED dioda. To može oštetiti osjetljivu strukturu LED-a. Umjesto toga, koristite blagi deterdžent ili otopinu izopropilnog alkohola. Uvjerite se da otopina za čišćenje ne sadrži abrazivne čestice.

• Koristite prave alate: Za čišćenje LED dioda koristite meku krpu koja ne ostavlja dlačice, poput krpe od mikrovlakana ili za čišćenje leća. Izbjegavajte korištenje grubih ili abrazivnih materijala poput papirnatih ručnika. To može izgrebati LED površinu.

• Budi nježan: Prilikom čišćenja LED dioda budite nježni i izbjegavajte pretjerani pritisak na površinu LED dioda. Izbjegavajte dodirivati ​​LED golim prstima. Ulja i onečišćenja s kože mogu se prenijeti na LED površinu. Smanjuje svjetlinu i vijek trajanja.

Rukovanje LED diodama

Rukovanje LED diodama također je ključno kako bi se osigurao njihov dug životni vijek. Evo nekoliko savjeta za rukovanje LED diodama:

• Izbjegavajte dodirivati ​​LED: Prilikom rukovanja LED diodama bitno je izbjegavati dodirivanje površine LED dioda golim rukama. Ulja i prljavština na vašim rukama mogu oštetiti LED. Umjesto toga, koristite rukavice ili čistu krpu koja ne ostavlja dlačice za rukovanje LED diodom.

• Izbjegavajte izlaganje LED dioda vlazi: Vlaga može oštetiti LED. Stoga je ključno izbjegavati izlaganje LED-a vlazi tijekom rukovanja.

• Izbjegavajte izlaganje LED dioda toplini: LED diode su osjetljive na toplinu i izloženost visokim temperaturama može ih oštetiti. Stoga je ključno izbjegavati izlaganje LED-a visokim temperaturama tijekom rukovanja.

• Pravilno skladištite LED diode: LED diode treba čuvati na hladnom i suhom mjestu kako bi se izbjeglo izlaganje toplini i vlazi.

Rješavanje problema LED dioda

Kao i svaka tehnologija, LED rasvjeta također ima dosta problema. Razmotrit ću neke od najčešćih problema s LED rasvjetom i kako ih riješiti.

1. Treperenje

LED svjetla mogu treperiti, posebno kada se prvi put uključe. To je neugodno i ometajuće. Nekoliko čimbenika može uzrokovati ovaj problem. Oni uključuju nekompatibilni prekidač za prigušivanje i neispravan upravljački program. Ili to može biti napajanje ili nepravilna instalacija.

Da biste riješili ovaj problem, provjerite je li prekidač za prigušivanje kompatibilan s LED svjetlima. Zamijenite sve neispravne komponente i osigurajte pravilnu ugradnju rasvjetnog tijela.

2. Blještanje

LED svjetla mogu proizvesti bljesak, što može biti neugodno i uzrokovati naprezanje očiju. Nekoliko čimbenika može uzrokovati ovaj problem. Kao što je položaj rasvjetnog tijela, vrsta korištene žarulje i dizajn.

Kako biste riješili ovaj problem, koristite matirane ili difuzne leće kako biste smanjili odsjaj. Prilagodite položaj rasvjetnog tijela i odaberite žarulje slabijeg svjetla.

3. Pogrešna temperatura boje

LED svjetla mogu proizvoditi svjetlost različitih temperatura boje. Može utjecati na okoliš i ambijent u sobi. Na primjer, neka LED svjetla mogu proizvesti oštro, plavkasto-bijelo svjetlo koje može biti neprivlačno. Opet, odabir tople boje za uredsku rasvjetu uspavat će zaposlenika. 

Kako biste riješili ovaj problem, odaberite LED svjetla s temperaturom boje koja odgovara željenom ambijentu prostorije. Na primjer, toplo, žućkasto svjetlo može odgovarati spavaćoj sobi. Nasuprot tome, hladnije, plavkasto-bijelo svjetlo može odgovarati radnom ili radnom prostoru.

4. vrućina

LED svjetla mogu proizvoditi toplinu, smanjujući njihov životni vijek i učinkovitost. Nekoliko čimbenika može uzrokovati ovaj problem. Na primjer, neadekvatno hlađenje ili ventilacija. Također, može doći do visoke temperature okoline i pretjeranog protoka struje.

Uvjerite se da su LED svjetla dovoljno ohlađena i ventilirana kako biste riješili ovaj problem. Izbjegavajte njihovo instaliranje u područjima s visokim temperaturama okoline. Također, osigurajte da je protok struje unutar preporučenog raspona.

5. Kompatibilnost

LED svjetla možda neće biti kompatibilna s postojećim rasvjetnim tijelima ili sustavima. Zbog toga je njihova instalacija i uporaba izazovna. Različiti čimbenici mogu uzrokovati ovaj problem, na primjer, razlike u naponu, snazi ​​i dizajnu.

Kako biste riješili ovaj problem, provjerite rade li LED svjetla s postojećim sustavima rasvjete i svjetlima. Ili razmislite o zamjeni uređaja i sustava ako je potrebno.

Razumijevanje ovih problema i poduzimanje odgovarajućih mjera za njihovo upravljanje. Tako možete uživati ​​u brojnim prednostima LED rasvjete bez ikakvih neugodnosti.

Za više informacija, možete pročitati Rješavanje problema s LED trakom.

Budući razvoj LED tehnologije

Pogledajmo buduća poboljšanja LED tehnologije.

1. Poboljšanja energetske učinkovitosti

Evo nekih ključnih poboljšanja energetske učinkovitosti u budućem razvoju LED tehnologije:

• Veća učinkovitost

LED učinkovitost mjeri koliko učinkovito izvor svjetlosti pretvara električnu energiju u električnu svjetlost. Učinkovitost LED-a se posljednjih godina stalno poboljšava zahvaljujući znanosti o materijalima. Također, napredak u dizajnu uređaja povećava učinkovitost. Na primjer, razvija nove poluvodičke materijale, kao što je Indium Gallium Nitride (InGaN). To je dovelo do veće učinkovitosti plavih i zelenih LED dioda, koje su ključne komponente u bijelim LED diodama. A u nadolazećim godinama, više inovacija učinit će LED diode mnogo učinkovitijima. 

• Bolje upravljanje toplinom

Kako LED diode postaju učinkovitije, one također stvaraju više topline. To može smanjiti njihovu učinkovitost i vijek trajanja. Međutim, napredak u tehnikama upravljanja toplinom poboljšao je pouzdanost. Kao, bolji odvodi topline i materijali s većom toplinskom vodljivošću. Poboljšanje ovih tehnika omogućit će proizvođačima LED-a da poboljšaju svoje performanse u budućnosti. Također će poboljšati pouzdanost njihovih proizvoda.

• Pametniji sustavi upravljanja

LED tehnologiji također pomažu napredni sustavi upravljanja koji na najbolji način koriste energiju i troše manje. Na primjer, LED rasvjetni sustavi mogu biti opremljeni senzorima. Ovi senzori otkrivaju zauzetost. Također automatski prilagođavaju razine osvjetljenja. Stoga prigušuje svjetla kao odgovor na prirodne razine svjetla. U nadolazećim godinama očekujemo više takvih automatiziranih senzorskih značajki u LED diodama.

• Integracija s drugim tehnologijama

Konačno, LED diode se sve više integriraju s drugim tehnologijama, poput senzora Interneta stvari (IoT). Stvara pametne sustave rasvjete koji se prilagođavaju promjenjivim okruženjima i potrebama korisnika. Ova integracija može pomoći u uštedi još više energije dopuštajući preciznije i učinkovitije upravljanje sustavima rasvjete.

2. Napredak u proizvodnim tehnikama

Razgovarajmo o napretku u proizvodnim tehnikama. Ova poboljšanja pokreću budući razvoj LED tehnologije.

• LED diode čip skale (CSP).

CSP LED su nova vrsta LED koja eliminira potrebu za tradicionalnim materijalima za pakiranje. Na primjer, olovni okviri i žičane veze. Ovo smanjuje veličinu i težinu LED-a, što ga čini idealnim za upotrebu u kompaktnim uređajima. CSP LED diode također su učinkovitije jer imaju kraću udaljenost za struju. Također smanjuju gubitak energije.

Nadalje, proizvodnja CSP LED dioda zahtijeva specijaliziranu opremu. Na primjer, strojevi za spajanje kalupa i strojevi za pakiranje na razini pločica. Danas su sve dostupniji.

Za više informacija, možete pročitati CSP LED traka VS COB LED traka.

• Mikro-LED diode

Razvoj novih tehnika koloidne sinteze i integracija QD-ova u proizvodnju LED dioda pokreću budući razvoj LED tehnologije. Mikro-LED diode su manje od CSP LED dioda, s veličinom manjom od 100 mikrometara. Nude veću rezoluciju, svjetlije boje i bolji kontrast od tradicionalnih LED dioda. Proizvodnja mikro-LED dioda je izazovna zbog njihove male veličine. Ipak, tehnološki napredak omogućuje njihovu proizvodnju u velikim količinama. Kao što je mikroproizvodnja, litografija i lijepljenje pločica.

• Kvantne točke (QD)

Kvantne točke su poluvodički nanokristali koji emitiraju svjetlost kada ih stimulira izvor svjetlosti. Nude bolju točnost boja i svjetlinu od tradicionalnih LED dioda. I mogu se podesiti da emitiraju određene boje. QD-ovi se proizvode tehnikom koja se zove "koloidna sinteza". Uključuje stvaranje suspenzije nanokristala u tekućini. Nanokristali se zatim talože na podlogu kako bi se stvorila LED dioda. 

• 3D ispis

3D printanje je tehnika proizvodnje koja uključuje stvaranje objekata sloj po sloj. Nudi veću fleksibilnost u dizajnu i mogućnost stvaranja složenih oblika. 3D ispis se može koristiti za izradu prilagođenih LED oblika i kućišta. Smanjuje potrebu za tradicionalnim tehnikama proizvodnje kao što je injekcijsko prešanje. 3D ispis je i ekološki prihvatljiviji. Smanjuje otpad i potrebu za prijevozom.

3. Potencijal za potpuno organske LED diode

Potpuno organske LED diode (FOLED) su vrsta OLED-a koja ne zahtijeva nikakve anorganske materijale. Na primjer, metali, koji se obično koriste u tradicionalnoj LED tehnologiji. FOLED imaju nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne LED. Fleksibilniji su, lakši i troše manje energije od tradicionalnih LED dioda. Osim toga, FOLED se mogu izraditi korištenjem jeftinih i ekološki prihvatljivih materijala. To ih čini atraktivnom opcijom za razvoj održivih tehnologija.

Potencijalne primjene FOLED-a su ogromne. Oni uključuju rasvjetu, zaslone, pa čak i nosivu tehnologiju. U industriji rasvjete, FOLED imaju potencijal zamijeniti tradicionalne izvore svjetlosti. Može zamijeniti fluorescentne i žarulje sa žarnom niti. FOLED se mogu izraditi u tanke, fleksibilne ploče. To ih čini idealnima za zakrivljene ili nepravilno oblikovane površine. Na primjer, arhitektonska ili automobilska rasvjeta.

U industriji zaslona, ​​FOLED nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne LED zaslone. FOLED su tanji, lakši i manje snažni. To ih čini idealnim za prijenosne uređaje poput pametnih telefona i tableta. Osim toga, FOLED zasloni nude bolju točnost boja i širi kut gledanja. Stoga su idealni za vrhunske zaslonske aplikacije poput televizora i računalnih monitora.

PITANJA I ODGOVORI

Zaključak

Važno je napomenuti da se LED tehnologija još uvijek razvija. Ima prostora za poboljšanje performansi, kvalitete boja i pristupačnosti. Zbog toga znanstvenici i inženjeri uvijek traže načine za poboljšanje LED tehnologije. Pokušavaju poboljšati njegovu učinkovitost.

Kao potrošaču ili vlasniku tvrtke, razumijevanje osnova LED tehnologije može puno pomoći. Može vam pomoći u donošenju informiranih izbora kada je u pitanju kupnja rasvjetnih proizvoda. Od temperature boje do lumena, snage i CRI. Poznavanje ovih koncepata može vam pomoći u pronalaženju pravih LED rasvjetnih rješenja.

Stoga su LED diode fascinantna tehnologija. Sa svojim mogućnostima uštede energije, izdržljivošću i svestranošću, LED diode su tehnologija rasvjete koja je tu da ostane.

LEDYi proizvodi visokokvalitetne LED trake i LED neon flex. Svi naši proizvodi prolaze kroz visokotehnološke laboratorije kako bismo osigurali najvišu kvalitetu. Osim toga, nudimo prilagodljive opcije na našim LED trakama i neon flexu. Dakle, za vrhunsku LED traku i LED neon flex, kontaktirajte LEDYi ASAP!