Väriaallonpituus ja yleisten LED-sirujen käyttöönotto
1. Sininen LED
Viittaa siniseen valoa lähettävään diodiin. Galliumnitridipohjaisia puolijohteita käytetään yleisesti sinisten LED-valojen materiaaleina. Sinisten LED-valojen kehittäminen sinkkiselenidipohjaisilla (ZnSe) -pohjaisilla puolijohteilla on aiemmin ollut suosittua, mutta sen jälkeen, kun korkean kirkkauden siniset LEDit kehittyivät galliumnitridipohjaisilla puolijohteilla joulukuussa 1993, sinisten LED-valojen valtavirrasta on tullut GaN-pohjaisia puolijohdetuotteita.
Galliumnitridipohjaisen sinisen valoa lähettävän diodin päästöaallonpituuden keskipiste on noin 470 nm. Sitä käytetään sinisten näyttöosien valonlähteeseen, kuten valaisimiin ja valaisimiin, LED-näytön siniseen valonlähteeseen ja nestekidepaneelin taustavalonlähteeseen jne. Kun sitä käytetään yhdessä fosforimateriaalien kanssa, voidaan saada valkoista valoa. Nykyinen valkoinen LED omaksuu yleensä rakenteen, jossa sininen LED yhdistetään fluoresoivaan materiaaliin.
2. Punainen LED
punaista diodia. Tällä hetkellä yleisesti käytetyt materiaalit punaisille LEDeille ovat alumiini-indium gallium fosfidi tai alumiini-indium galliumfosfidi (AlInGaP) -yhdiste puolijohteet. LED-valojen alalla kvaternaariset materiaalit viittaavat yleensä AlInGaPiin. AlInGaP: tä kutsutaan kvaternaarisiksi materiaaleiksi, koska se käyttää neljää elementtiä: alumiini (Al), gallium (Ga), indium (In) ja fosfori (P). AlInGaP ei viittaa vain punaiseen, vaan kattaa myös aallonpituusalueen punaisesta keltaiseen.
Ennen AlInGaP: n tuloa GaAs-puolijohteet olivat valtavirran materiaaleja. Käytetään nestefaasin epitaksikasvutekniikkaa. 1990-luvulta lähtien MOCVD-menetelmän edustama höyryvaiheen epitaksikasvutekniikka on kehittynyt, ja kristallin laatu on parantunut AlInGaP: n kirkkauden nopean lisääntymisen seurauksena.
Punaisen LED-valopäästön keskiaallonpituus on noin 620-630 nm. Sillä on laaja valikoima sovelluksia, ja sitä käytetään pääasiassa neonvalojen punaisen näytön osan valonlähteeseen, indikaattoreihin, autojen takavaloihin ja signaaleihin, LED-näyttöjen punaiseen valonlähteeseen ja nestekidepaneelien taustavalonlähteeseen.
3. Vihreä LED
Diodi, joka säteilee vihreää valoa. Galliumnitridipohjaiset (GaN) -pohjaiset puolijohdemateriaalit, joita käytetään pääasiassa vihreissä LED-valoissa, ovat vähemmän tehokkaita kuin sinisissä LED-valoissa käytettävät materiaalit, ja valonlähtöteho on pienempi samalle tulovirralle. Syy gan-pohjaisten puolijohde-vihreiden LED-valojen alhaiseen tehokkuuteen tällä hetkellä myynnissä on pääasiassa pietsosähköinen kenttä. Pietsosähköinen kenttä viittaa sähkökenttään, joka syntyy pietsosähköisestä polarisaatiosta, joka johtuu kristallirakenteen rasituksesta. Yliopistot ja LED-sirujen valmistajat Japanissa ja ulkomailla ovat aloittaneet tutkimukset GaN-kiteiden kasvutason muuttamisesta tehokkuuden parantamiseksi huomattavasti. Jos GaN-pohjaisten puolijohteiden kristallitasot muuttuvat, on mahdollista lisätä vihreiden LED-valojen tehokkuutta nykyiseen 2 kertaa enemmän.
Korkean kirkkauden ja tasapainoisen valkoisen värin moduloimiseksi markkinoilla, ottaen huomioon ihmissilmän visuaalinen herkkyys, käytetään usein RGB-värin sekoitusmenetelmää, ja yhdistettynä punaiseen LED-, vihreään LED- ja siniseen LED-valoon LED-näytön tai LCD-paneelin taustavalolähteen muodostamiseksi käytetään RGB-kolmea. Värin LED-valon määrän jakautumissuhteen on oltava noin 3:6:1 tai noin 3:7:1. Vihreiden LED-valojen riittämättömän kirkkauden vuoksi lähtötehon lisäämiseksi on käytettävä useita vihreitä LED-valoja. Punaisiin ja sinisiin LED-valoihin verrattuna vihreillä LED-valoilla katsotaan olevan paljon parantamisen varaa.
Vihreä LED, valopäästöjen keskiaallonpituus on noin 560 nm. Sitä käytetään yleisesti neonvalojen ja -osoittimien vihreän näyttöosan, LED-näyttöjen jne., Vihreän näytön valonlähteenä sekä nestekidepaneelien taustavalonlähteenä jne.
4. Infrapuna-LED
Kuten nimestä voi päätellä, se viittaa diodiin, joka lähettää infrapunavaloa. Galliumarsennidi (GaAs) puolijohdemateriaaleja, kuten alumiini galliumarsenidifosfidia (AlGaAsP), käytetään yleisesti. Infrapuna-LED:llä on pitkä historia. Vuonna 1962 havaittiin, että galliumarsenidin (GaAs) edustaman III-V-yhdisteen puolijohdeyhdistelmän pn-risteys voi lähettää infrapunavaloa vastaavia sähkömagneettisia aaltoja.
Infrapuna-LEDien etujännite on noin 1,5 V, mikä on alhainen verrattuna yli 2 V: iin punaisille LEDeille ja yli 3 V: lle sinisille LEDeille. Infrapuna-LED-valoja, joiden päästöaallonpituus on yli 700 nm, käytetään enimmäkseen valonlähteinä infrapunakauko-ohjauslinjan viestinnässä, anturivalonlähteissä, optokoupler-valonlähteissä ja tulostinpäiden valonlähteissä.
5. Ultravioletti-LED
Diodi, joka säteilee UV-valoa. Ultravioletti-LEDit käyttävät pääasiassa galliumnitridin (GaN) puolijohteita. Viittaa yleensä LED-valoihin, joiden päästöaallonpituudet ovat alle 400 nm, mutta joita kutsutaan joskus lähes ultravioletti-LEDeiksi, kun päästöaallonpituudet ovat yli 380 nm, ja syvän ultravioletti-LEDeinä, kun päästöaallonpituudet ovat alle 300 nm. Lyhyen aallonpituuden valolla on hyvä sterilointivaikutus, joten ultravioletti-LED-valoja käytetään usein jääkaappien ja kodinkoneiden sterilointiin ja hajunpoistoon sekä LED-valoihin, jotka lähettävät näkyvää valoa yhdessä fosforin kanssa. Valkoisia LED-valoja voidaan saada myös esimerkiksi yhdistämällä punaisia, vihreitä ja sinisiä fosforia UV-LED-valoihin.
