Postęp technologiczny sprawił, że diody LED stały się pełnowartościowymi źródłami światła. Mimo że są na rynku od niedawna, dzięki swojej zdolności emisyjnej są coraz częściej wykorzystywane są m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, architektonicznym, sygnalizacji ulicznej, zewnętrznych i wewnętrznych pomieszczeniach w celach dekoracyjnych.
Historia LED- pierwsze odkrycia
Pierwszy raz zjawisko to zaobserwował Henry Joseph Round w 1907 roku w krysztale węglika krzemu. Kolejne badania półprzewodników wykazały, że zjawisko elektroluminescencji widoczne było w siarczku cynku. Badania te miały na celu znalezienie takich półprzewodników, które będą charakteryzować się odpowiednimi parametrami elektrycznymi i optycznymi. Pierwsze lampki LED zaczęły powstawać w 1962 roku na bazie arsenika galu, które emitowały światło w odpowiedniej kolejności. Zaczynając od podczerwonego, czerwonego, zielonego, następnie niebieskiego, a na końcu białego. 8 lat później, czyli w 1970 roku powstawały diody wskaźnikowe o mocy 100 mW i średnicy 5 mm, które są stosowane do dziś. Przełomem był rok 1994. Wtedy to firma Lumileds rozpoczęła produkcję diod o mocach 0,4-6 W.
Obecnie technika świetlna poszła tak do przodu, że lampki LED mają wysoką wydajność i emitują światło na bazie podstawowego modelu barw RGB. Do podstawowych barw tego modelu należą czerwona, zielona i niebieska. Dzięki połączeniu tych trzech barw można otrzymać nawet światło białe.
Budowa lampek LED
Diody LED mają strukturę półprzewodnikową. Składają się z dwóch warstw typu n i p, obszaru aktywnego Obszar aktywny znajduje się między tymi dwoma warstwami. Stąd wzięła się nazwa złącza p-n. Dodatkowo diodzie LED znajduje się para metalowych kontaktów w postaci anody, czyli elektrody dodatniej zamontowanej w warstwie p oraz elektrody ujemnej (katody) znajdującej się w warstwie n. Podstawą działania lamp LED jest zjawisko elektroluminescencji, czyli emisji fal świetlnych pod wpływem przepływu prądu. W związku z tym lampy te nazywane elektroluminescencyjnymi. W materiale półprzewodnikowym typu p znajduje się nadmiar dziur będących w paśmie walencyjnym. Natomiast w materiale typu n znajduje się nadmiar elektronów. Jeżeli dojdzie do spolaryzowania diody w kierunku przewodzenia to elektrony przenikają do niższego poziomu energetycznego, czyli wspomnianych otworów. Natomiast w złączu p-n wzbudzone elektrony pod wpływem przepływu prądu łączą się w pary cząstek bądź jonów o przeciwnych ładunkach i pozbywają nadmiaru energii. Energia ta emitowana jest w postaci fotonu, czyli kwantu światła.
Jak powstają?
Lampy LED produkowane są w oparciu o model barw RGB. W zależności od materiału, z którego wykonane są diody LED można uzyskać praktycznie dowolny kolor. Wystarczy tylko odpowiednia domieszka różnych materiałów oraz sterowanie strumieniem świetlnym. Związki, które są najczęściej wykorzystywane to arsenika galu, arsenofosforek galu, azotek galu i azotek indowo-galowy. Lampki LED działają w oparciu o zjawisko elektroluminescencji.