LED (light-emitting diodes), známe aj pod známejším anglickým názvom LED (skratka pre light-emitting diode), sú skutočnými neospevovanými hrdinami vo svete elektroniky. Vykonávajú desiatky rôznych funkcií a dnes sa používajú takmer v každom elektronickom zariadení. Zobrazujú teda napríklad symboly na podsvietených paneloch, prenášajú informácie z diaľkového ovládača do prijímača signálu, osvetľujú domy alebo informujú o aktuálnom stave spotrebiča. Zhromaždené zelené, červené a modré LED diódy môžu vytvárať obraz na veľkej televíznej obrazovke alebo riadiť premávku na semafore.
Svieti, ale nehreje
LED diódy sú v princípe len miniatúrne žiarovky, ktoré dokonale zapadnú do každého elektrického obvodu. Zároveň však nemajú žhaviace vlákno, ktoré je povinné pre bežné žiarovky, v dôsledku čoho sa príliš nezohrievajú. Svetlo vyžarované LED diódami je spôsobené iba pohybom elektrónov v polovodiči, takže majú rovnakú životnosť ako bežný tranzistor.
Pri porovnávaní zdravotníckych zdrojovLED a žiarovky, potom má LED o tisíce hodín viac. Drobné LED diódy nahradili trubice, ktoré osvetľujú obrazovky LCD s vysokým rozlíšením, vďaka čomu sú oveľa tenšie.
Odkiaľ sa vzalo toto zvláštne svetlo?
Bez ponorenia sa do džungle fyzikálnych procesov sa pozrime, prečo LED žiari.
Svetlo je forma energie vydávanej atómom, ktorá pozostáva z mnohých malých balíčkov častíc s energiou a hybnosťou nazývaných fotóny. Vznikajú, keď sa elektróny pohybujú zo vzdialenej obežnej dráhy na bližšiu. Čím väčšia je vzdialenosť, ktorú elektrón prejde, tým väčšia je energia ním emitovaného fotónu, ktorý sa vyznačuje vyššou frekvenciou. Táto frekvencia je presne zodpovedná za vlnovú dĺžku svetla, ktorá určuje farbu žiarenia. Napríklad atómy v štandardnej kremíkovej dióde sú usporiadané tak, že elektrón dopadá na relatívne krátku vzdialenosť. V dôsledku toho je frekvencia fotónov taká nízka, že je pre ľudské oko neviditeľná – nachádza sa v infračervenej časti svetelného spektra. Samozrejme, nie je to nevyhnutne zlé: infračervené LED diódy sú ideálne najmä pre diaľkové ovládače.
Červeno svietiace LED diódy otvárajú časť svetelného žiarenia viditeľnú pre ľudí a sú už schopné napríklad zvýrazniť čísla v elektronických hodinkách. V závislosti od materiálov použitých v LED diódach môžu byť nakonfigurované tak, aby svietili v infračervenomultrafialové a všetky farby spektra viditeľné medzi nimi.
Dva z hrude, rovnaké z tváre
Krátko po vyvinutí červenej LED sa objavili LED diódy iných farieb. Takmer okamžite sa začali kombinovať a umiestnili ich do jednej škrupiny. Dvojfarebná LED je zariadenie s dvoma prívodmi, kde sú paralelne v jednom kryte inštalované dve opačne smerujúce diódy rôzneho farebného žiarenia. V tomto prípade bude farba závisieť od polarity napätia dodávaného do zariadenia.
Červeno-zelené LED diódy sú široko používané ako indikátor pripravenosti zariadenia na prevádzku (červená svieti - nesvieti, zelená - svieti).
Na svete neexistuje dokonalosť alebo pár nedostatkov ideálneho svetelného zdroja
Je zrejmé, že technológia LED je stále nedokonalá. Jednou z nevýhod je ich náchylnosť na vysoké teploty. Príliš veľký prietok prúdu a následné prehriatie obvodu LED spôsobuje trvalé vyhorenie, často označované ako topenie LED. Navyše LED diódy založené na pokročilých polovodičových materiáloch boli až donedávna príliš drahé na to, aby sa dali použiť ako prirodzené osvetlenie. Ale od roku 2000, po spustení sériovej výroby, cena LED niekoľkokrát klesla a stala sa úmernou nákladom na konvenčné žiarovky a vzhľadom na dlhú životnosť, jasné svetlo, šetrnosť k životnému prostrediu a úžasnú energetickú účinnosť, použitie LED diódy sa stali ekonomickejšou možnosťou osvetleniadoma.
Veľká a hrozná červená lampa
Poďme sa podrobnejšie venovať tomu, kde sa používa červená LED. Právom ju možno považovať za „veľkého brata“v rodine LED, už len preto, že išlo o prvú LED pracujúcu v spektre viditeľného žiarenia. Prirodzene ho začali využívať na praktické potreby skôr ako ostatní a predovšetkým na upútanie pozornosti v prípade poruchy zariadenia. Súhlaste, keď namiesto rovnomerného dunenia motora rytmicky bliká červená LED dióda, ktorá zvýrazňuje jednu alebo druhú ikonu na paneli vášho obľúbeného auta alebo milovanej práčky, potom to spôsobuje aspoň pocit miernej úzkosti. Áno, tento typ indikátora sa najčastejšie používa na varovanie pred takýmito núdzovými situáciami.
Tajomstvo červenej
Červená farba má najdlhšiu vlnovú dĺžku a je najmenej náchylná na rozptyl, respektíve je viditeľná z najväčšej vzdialenosti. Preto nie je prekvapujúce, že blikajúca červená LED je široko používaná pre núdzové a poplašné svetlá. Navyše, úroveň spotreby elektrickej energie LED tejto farby je najmenšia spomedzi všetkých ostatných LED vo viditeľnom spektre, čo zaisťuje maximálnu dobu prevádzky použitého osvetľovacieho zariadenia.
Červené LED svetlá sa zvyčajne používajú tam, kde je potreba vysokej intenzity svetla, pričom nerušia ostatných ľudí. Uprednostňujú sa napríklad v divadle, kine a pri čítaní astronomických máp. Červené svetlo nie jenamáha oči, prispieva k lepšiemu rozšíreniu zreníc a umožňuje vám dokonale vidieť reflexné predmety.
A technológie LED našli vhodné uplatnenie pre záhradníkov. Modré svetlo stimuluje počiatočný rast rastliny, zatiaľ čo použitie červených LED diód zlepšuje kvitnutie a násadu plodov. Tu sú LED diódy mimo konkurencie, pretože vyžarujú obrovské množstvo svetla, neprehrievajú sa a nevysušujú vzduch, na rozdiel od iných typov lámp, ktoré môžu poškodiť budúcu úrodu.
Čím ďalej, tým „úžasnejšie“
Výmena starých žiaroviek za LED je len špičkou ľadovca, príbeh LED sa len začína. Vďaka novému vývoju dosahujú LED riešenia nové horizonty, ktoré im boli predtým nedostupné. Najpravdepodobnejším smerom vývoja sú organické diódy vyžarujúce svetlo alebo OLED.
Organické materiály používané na výrobu týchto polovodičov sú kujné, čo umožňuje výrobu flexibilných svetelných zdrojov a dokonca aj displejov. Zdá sa, že technológia OLED vydláždi cestu pre ďalšiu generáciu televízorov a smartfónov. Veď zložiť televízor zo steny, zrolovať ho do tuby a vziať so sebou napríklad do vidieckeho domu je naozaj pohodlné.
Ťažko povedať, kam sa LED technológia bude uberať v budúcnosti, ale jedna vec je jasná – k Edisonovej žiarovke sa už nevráti.
