O QUE É
Diodo emissor de luz (LED)
Todo mundo conhece os diodos emissores de luz (LED) por causa do seu uso como luzes de indicação e nos display numéricos em dispositivos de eletrônica. O processo de produção foi melhorado e agora conta com novos materiais do diodo emissor de luz. Produziram LED's com luz mais brilhantes, nas cores de todo o espectro visível, incluindo a luz branca, com a vantagem de serem mais eficientes que as lâmpadas incandescentes. Estes LED's mais brilhantes,mais eficientes e mais coloridos movem a tecnologia do diodo emissor de luz em uma larga escala com aplicações na iluminação.
Já é uma fonte de luz principal para os sinais de saída e está tornando-se uma fonte popular para os sinais de tráfego. Os led's aparecem também em aplicações de exposição, transporte e em decoraões, com uma grande oportunidade de expansão. Menores, leves, duráveis, e com grande durabilidade, os leds tem o potencial em longo prazo para ser a fonte de luz, da escolha em muitas aplicações, da luz de freio do carro a iluminação de delicadas cirurgias.
O que são LEDs e como eles funcionam?
Os diodos emissores de luz são dispositivos de um semicondutor no estado sólido que convertem a energia elétrica diretamente na luz. No LED, a geração "fria" da luz conduz em uma elevada eficiência, porque a maioria da energia emitida está no espectro visível. As lâmpadas comuns incandescentes, e a pouca extensão fluorescente, emite muita energia no espectro não-visível, gerando muito calor assim como a luz.
A luz é gerada dentro do chip, um material de cristal sólido, quando a corrente flui através da junão dos materiais diferentes. O chip gerador de luz é completamente pequeno, tipicamente de 0,25 milímetros quadrado. O plástico encapsulado e a estrutura da ligação ocupam a maior parte do volume. Atualmente os leds mais comuns usados é o de 5 milímetros (ou T1-3/4).
Manufaturar diodos emissores de luz envolve um processo conhecido como epitaxy em que as camadas cristalinas de materiais diferentes do semicondutor são formadas em cima de um do outro. Os avanços nos processos epitaxial do crescimento de cristal permitiram o uso de materiais do LED para as cores que previamente não podiam ser feitas com pureza alta o suficiente e precisão estrutural. A técnica da deposição de vapor químico dos precursores orgânicos do metal permite a produção do custo efetivo dos nitridos dos metais do grupo-III da tabela periódica. Incluindo os nitridos de alumínio do índio do gálio. Os diodos emissores de luz azuis altamente eficientes de nitrogênio de gálio de índio (InGaN) resultam deste processo.
Os LEDs emitem a energia em faixas estreitas do comprimento de onda do espectro eletromagnético. A composição dos materiais no chip do semicondutor determina o comprimento de onda e conseqüentemente a cor da luz. Uma chip do fosfato de índio de alumínio de gálio (AlGaInP) produz a luz no vermelho à escala ambarina, quando os diodos emissores de luz de InGaN produzirem a luz azul, verde, e branca.
| Cor | Comprimento de onda (λ) | Cor | Comprimento de onda (λ) |
| Violeta | 400~430 λ | Ambarino | 590~595 λ |
| Azul | 430~480 λ | Laranja | 600~615 λ |
| Verde | 490~530 λ | Alaranjado | 620~640 λ |
| Amarelo | 550~580 λ | Vermelho | 645~700 λ |
Os primeiros diodos emissores de luz brilhantes bastante para usar em aplicaões ao ar livre eram arsênios de gálio de alumínio (AlGaAs). Estes LEDs vermelhos apareceram como a grande solução na montagem da iluminação dos painéis nos automóveis e em um número limitado de luzes de tráfego. O mercado do sinal da saída dos E. U. foi substituído hoje quase que completamente das lâmpadas incandescentes por LEDs. Um exame 1998 do centro de pesquisa de iluminação de representantes de vendas do sinal da saída encontrou que aproximadamente 80% dos sinais de saída que estção sendo vendidos nos estados unidos usam diodos emissores de luz como a fonte clara preliminar. (Na Europa, os sinais da saída são verdes, que dificultou muito mais a substituição, devido aos preços mais elevados e ao desenvolvimento mais recente de diodos emissores de luz ultra brilhantes do verde).
As transformações similares ocorreram nas luzes de segurança na zona de trabalho das estradas usadas nos E. U. e em alguns outros países, e em sinais variáveis da mensagem quando os LEDs de AlGaInP se tornaram disponíveis. Os diodos emissores de luz de AlGaInP e de InGaN sucederam AlGaAs como os LEDs mais brilhantes disponível.
Construção:
Os diodos emissores de luz (LED) consistem tipicamente em quatro componentes: uma ponte da ligação, dados, e uma ligação fina do fio, todo encapsulado em um corpo de epoxy. A luz emitida por LED é considerada monocromática, ou tendo somente uma cor.
Os LEDs são oferecidos em cinco cores: vermelho, verde, amarelo, azul e branco, embora as variaões destas cores básicas estejam disponíveis. A luz emitida por um diodo emissor de luz está sempre em uma única cor ou comprimento de onda.
Ao selecionar um diodo emissor de luz, as seguintes áreas chaves devem ser consideradas:
- Tipo e tamanho do pacote
- Cor requerida
- Intensidade requerida
- Ângulo da visão
- tensão de operação e corrente.
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