LED osvětlení - minimální náklady na dlouhé věky

Označení LED je zkráceninou anglických slov Light Emiting Diode, česky dioda emitující* světlo. Toto světlo je polovodičový světelný zdroj. V podstatě se jedná o malé žárovky, které se snadno vejdou do elektrického obvodu, ale na rozdíl od klasických žárovek nemají vlákno a při použití se nezahřívají. Svítí totiž díky pohybu elektronů v polovodičovém materiálu. Jejich největší předností je mnohonásobně vyšší životnost a nízká spotřeba elektřiny.

Jak to celé funguje?

Dioda je nejjednodušší druh polovodičového zařízení. Polovodič je látka s různou schopností vést elektrický proud. V případě LED se nejčastěji jedná o hliník - galium - arsenid (AlGaAs). Ten má v čisté podobě všechny atomy dokonale navázány a žádné volné elektrony (záporně nabité částice) neodchází k provádění elektrického proudu. Aby byl materiál více vodivý, přidají se volné elektrony nebo se vytvoří otvory, do kterých mohou elektrony proudit, čímž se změní rovnováha.

Polovodič s přidanými elektrony se nazývá N-typ, protože navíc obsahuje negativně nabité částice. V takovém materiálu se částice pohybují od záporně do pozitivně nabité oblasti.

Polovodič s přidanými otvory se nazývá P-typ, protože ve skutečnosti obsahuje navíc kladně nabité částice. Elektrony se mohou pohybovat z otvoru do otvoru a z negativně nabité oblasti do pozitivní. Samotné otvory se pohybují od kladně nabité oblasti do negativní.

Dioda je složena z materiálu N-typu, na který je vázán materiál P-typu s elektrodami na obou koncích. Toto uspořádání vede elektřinu pouze v jednom směru. Pokud na diodě není napětí (dioda je zapojena v závěrném směru), elektrony z N-typu vyplní otvory v materiálu P-typu a dioda nesvítí. Po zapojení diody do propustného směru se elektrony a otvory začnou pohybovat a interakce mezi nimi vytvoří světlo.

Pásmo spektra záření diody je závislé na chemickém složení použitého polovodiče. LED se pohybují v pásmech od ultrafialového, přes různé barvy viditelného spektra až po infračervené. Nelze však emitovat přímo bílé světlo, to je tvořeno např. aditivním míšením jiných barev.

Základní monokrystaly diod bývají překryty kulovými vrchlíky, které se vyrábí z epoxidové pryskyřice nebo akrylového polyesteru. Ty koncentrují světlo do určitého směru tak, aby většina nebyla absorbována samotným polovodičem, jak tomu bývá u běžných diod.

Využití:

Široká škála druhů osvětlení a žárovek, fototerče, indikátory, výroba optických vláken. V nábytkářském průmyslu jsou LED osvětlení použity především na osvětlení k nábytku a vytvrzování UV laků.

Výhody:

• Efektivita
• Odolnost
• Absence vlákna
• Světelná účinnost (asi 10x větší než u žárovky a 2x větší než u zářivky)
• Extrémě dlouhá životnost 

Nevýhody:

• Vyšší pořizovací náklady
• Obvykle jen úzký paprsek světla
• Nutnost napájení správným proudem
• Životnost závislá na teplotě