A LED-ek (light-emitting diodes), más néven az ismertebb angol nevén LED (a fénykibocsátó dióda rövidítése), az elektronika világának igazi énekelt hősei. Több tucat különböző funkciót látnak el, és ma már szinte minden elektronikus eszközben használják. Így például szimbólumokat jelenítenek meg a megvilágított paneleken, információkat továbbítanak a távirányítóról a jelvevőre, megvilágítják a házakat, vagy tájékoztatnak egy készülék aktuális állapotáról. Összegyűjtve a zöld, piros és kék LED-ek képet alkothatnak egy hatalmas tévéképernyőn, vagy irányíthatják a forgalmat egy közlekedési lámpánál.
Ragyog, de nem melegít
Elvileg a LED-ek csak miniatűr izzók, amelyek tökéletesen illeszkednek bármilyen elektromos áramkörbe. De ugyanakkor nincs bennük a hagyományos lámpákhoz kötelező izzószál, aminek következtében nem nagyon melegszenek fel. A LED-ek által kibocsátott fény csak a félvezetőben lévő elektronok mozgásának köszönhető, így élettartamuk megegyezik a hagyományos tranzisztorok élettartamával.
Az egészségügyi erőforrások összehasonlításakorLED-ek és izzólámpák, akkor a LED-nek több ezer órája van. Az apró LED-ek váltották fel a nagyfelbontású LCD-képernyőket megvilágító csöveket, így sokkal vékonyabbak lettek.
Honnan jött ez a furcsa fény?
Anélkül, hogy belemerülnénk a fizikai folyamatok dzsungelébe, nézzük meg, mitől világít a LED.
A fény egy atom által kibocsátott energia, amely sok energiával és lendülettel rendelkező kis részecskecsomagból áll, amelyet fotonoknak neveznek. Akkor keletkeznek, amikor az elektronok távoli pályáról egy közelebbi pályára mozognak. Minél nagyobb távolságot tesz meg egy elektron, annál nagyobb az általa kibocsátott foton energiája, amelyre a magasabb frekvencia jellemző. Ez a frekvencia pontosan felelős a fény hullámhosszáért, amely meghatározza a sugárzás színét. Például egy szabványos szilíciumdiódában az atomok úgy vannak elrendezve, hogy egy elektron viszonylag kis távolságon esik be. Ennek eredményeként a fotonok frekvenciája olyan alacsony, hogy az emberi szem számára láthatatlan - a fényspektrum infravörös részén található. Ez persze nem feltétlenül rossz: az infravörös LED-ek különösen távirányítókhoz ideálisak.
A pirosan világító LED-ek az ember számára látható fénysugárzás egy részét nyitják meg, és már képesek például számokat kiemelni az elektronikus órákban. A LED-ekben használt anyagoktól függően beállíthatók infravörös világításra,ultraibolya és a köztük látható spektrum összes színe.
Kettő a mellkasból, egyforma az arcból
Nem sokkal a piros LED kifejlesztése után más színű LED-ek jelentek meg. Szinte azonnal elkezdték kombinálni őket, egyetlen héjba helyezve őket. A kétszínű LED egy két vezetékes készülék, ahol egy házba párhuzamosan két, egymással ellentétes irányú, különböző színű sugárzású dióda van elhelyezve. Ebben az esetben a szín a készülékre betáplált feszültség polaritásától függ.
A piros-zöld LED-eket széles körben használják az eszköz üzemkész állapotának jelzésére (piros be-ki, zöld - be).
Nincs tökéletesség a világon, vagy az ideális fényforrás néhány hiányossága
Nyilvánvalóan a LED technológia még mindig tökéletlen. Egyik hátrányuk a magas hőmérsékletnek való kitettségük. A túl sok áram és a LED-áramkör ebből következő túlmelegedése tartós beégést okoz, amit gyakran LED-olvadásnak is neveznek. Ezenkívül a fejlett félvezető anyagokon alapuló LED-ek egészen a közelmúltig túl drágák voltak ahhoz, hogy természetes világításként használják őket. Ám a 2000-es évek óta, a tömeggyártás beindítása óta a LED-ek ára többszörösen csökkent, és arányossá vált a hagyományos lámpák költségével, és tekintettel a hosszú élettartamra, erős fényre, környezetbarátságra és elképesztő energiahatékonyságra, a LED-ek ára többszörösen csökkent. A LED-ek gazdaságosabb világítási lehetőséggé váltakotthon.
A nagy és szörnyű vörös lámpás
Haladjunk részletesebben a piros LED használatának helyén. Joggal tekinthető a LED család "nagytestvérének", már csak azért is, mert ez volt az első látható sugárzási spektrumban működő LED. Természetesen korábban kezdték használni gyakorlati igényekre, mint mások, és mindenekelőtt a figyelem felkeltésére a berendezés meghibásodása esetén. Egyetért azzal, hogy ha a motor egyenletes dübörgése helyett egy piros LED ütemesen villog, kiemelve egyik vagy másik ikont kedvenc autója vagy szeretett mosógépe paneljén, akkor ez legalább enyhe szorongás érzését okozza. Igen, az ilyen vészhelyzetekre való figyelmeztetésre használják leggyakrabban ezt a típusú jelzőt.
Vörös rejtélye
A vörös színnek van a leghosszabb hullámhossza, és a legkevésbé érzékeny a szórásra, illetve a legtávolabbról is látható. Ezért nem meglepő, hogy a villogó piros LED-et széles körben használják vész- és riasztólámpákhoz. Ráadásul az ilyen színű LED-ek villamosenergia-fogyasztása a legkisebb a látható spektrumban lévő többi LED között, ami biztosítja a használt világítóberendezés maximális működési idejét.
A piros LED-lámpákat általában ott használják, ahol nagy intenzitású fényre van szükség, miközben nem zavarják a többieket. Például a színházban, a moziban és a csillagászati térképek olvasásakor előnyben részesítik őket. A piros lámpa nemmegerőlteti a szemet, hozzájárulva a pupillák jobb tágulásához, és lehetővé teszi a tükröződő tárgyak tökéletes látását.
A LED-technológiák pedig méltó alkalmazást találtak a kertészek számára. A kék fény serkenti a növény kezdeti növekedését, míg a piros LED-ek használata javítja a virágzást és a terméskötést. Itt a LED-ek felülmúlják a versenyt, mivel hatalmas fényt bocsátanak ki, nem melegszenek túl és nem szárítják a levegőt, ellentétben a többi lámpával, amelyek károsíthatják a jövő termését.
Minél tovább, annál "csodálatosabb"
A régi izzólámpák LED-ekre cseréje csak a jéghegy csúcsa, a LED-ek története még csak most kezdődik. Az új fejlesztéseknek köszönhetően a LED-es megoldások olyan új távlatokat érnek el, amelyek korábban elérhetetlenek voltak számukra. A legvalószínűbb fejlesztési irány a szerves fénykibocsátó diódák vagy OLED-ek.
A félvezetők előállításához használt szerves anyagok képlékenyek, így ma rugalmas fényforrások, sőt kijelzők is készülhetnek. Úgy tűnik, hogy az OLED technológia megnyitja az utat a tévék és okostelefonok következő generációja előtt. Hiszen nagyon kényelmes, ha a TV-t leveheti a falról, csőbe tekerve magával viszi például a vidéki házba.
Nehéz megmondani, hogy a LED-technológia hova fejlődik a jövőben, de egy dolog világos: az Edison izzóhoz nem lesz visszatérés.
