Светодиодный свет

Холодный свет
Это тип светодиодного освещения с цветовой температурой выше 5,000 градусов Кельвина. Он светлый с голубоватыми тонами, стимулирует и идеально подходит для областей, где требуется повышенная концентрация. Именно по этой причине некоторые из мест, где мы обычно можем найти светодиодные светильники этого типа, — это лаборатории, больницы, магазины розничной торговли и места с интенсивным движением людей. Однако это не тот тип освещения, который используется в домах, ресторанах, офисах и гостиницах, поскольку в этих местах требуется скорее такой тип света, который приглашает вас сесть и приятно провести время в тихой и приятной обстановке. холодный свет не способствует именно этому.

Теплый свет: 2700К или меньше.
Теплый свет с температурой ниже 3300 градусов по Кельвину представляет собой тип светодиодного освещения с красными или оранжевыми тонами, который необходим для создания расслабляющей атмосферы. Этот свет обеспечивает достаточную яркость, чтобы четко видеть, но таким образом, что любое пространство становится идеальным местом для отдыха и расслабления, например, в гостиных, спальнях, ресторанах, столовых зонах и отелях. Разница между использованием того или иного типа светодиодного освещения велика и объясняет, например, почему есть места, которые мы не находим уютными и приятными, например, больница, и другие, где мы хотим провести время и расслабиться, например, гостиная дома. В данном случае теплый свет – это то, что дает ощущение уюта в месте, и, следовательно, температура и интенсивность света – это то, что может полностью изменить ощущения, которые передает это место.

Нейтральный свет: между 2700К и 4000К.
Нейтральный свет — это свет с температурой около 4,000 градусов Кельвина и оттенками, которые не являются ни теплыми, ни холодными. Это свет, который также способствует концентрации, поэтому его часто можно встретить в офисах и учебных помещениях, а также в таких помещениях, как кухни или ванные комнаты, где утреннее освещение должно быть стимулирующим. Именно по этой причине этот тип светодиодного освещения также широко используется в сфере розничной торговли как для создания привлекательного имиджа магазина, так и для стимулирования потребления. Нейтральный свет идеально подходит для выделения цветов и стимуляции людей (а не для расслабления и отдыха). То же самое справедливо и для других типов магазинов, таких как продовольственные, где свет необходим не только для обеспечения видимости, но и для того, чтобы помочь представить товары привлекательным образом, одновременно побуждая покупателей совершить покупку. Но помимо существующих рекомендаций по правильному использованию типов светодиодных светильников, это вопрос, который также во многом зависит от вкуса каждого человека. Хотя это правда, что холодный свет неприятен, а теплый свет, иногда люди предпочитают более нейтральный тип светодиодного освещения даже для таких мест, как дома.

Внутренняя работа светодиода, показывающая принципиальную и зонную диаграмму. PN-переход может преобразовывать поглощенную световую энергию в пропорциональный электрический ток. Здесь тот же процесс обратный (т.е. PN-переход излучает свет, когда к нему подается электрическая энергия). Это явление обычно называют электролюминесценцией, которую можно определить как излучение света полупроводником под действием электрического поля. Носители заряда рекомбинируют в прямосмещенном PN-переходе, когда электроны пересекают N-область и рекомбинируют с дырками, существующими в P-области. Свободные электроны находятся в зоне проводимости энергетических уровней, а дырки — в валентной энергетической зоне. Таким образом, энергетический уровень дырок будет меньше энергетических уровней электронов. Некоторая часть энергии должна быть рассеяна, чтобы рекомбинировать электроны и дырки. Эта энергия излучается в виде тепла и света.

Электроны рассеивают энергию в виде тепла для кремниевых и германиевых диодов, но в полупроводниках из фосфида арсенида галлия (GaAsP) и фосфида галлия (GaP) электроны рассеивают энергию, излучая фотоны. Если полупроводник полупрозрачен, переход становится источником света при его излучении, становясь, таким образом, светодиодом, но когда переход смещен в обратном направлении, светодиод не будет излучать свет и, наоборот, устройство может также быть поврежден. Светодиод состоит из кристалла полупроводникового материала, легированного примесями для создания pn-перехода. Как и в других диодах, ток легко течет от p-стороны или анода к n-стороне или катоду, но не в обратном направлении. Носители заряда — электроны и дырки — перетекают в переход от электродов с разным напряжением. Когда электрон встречает дырку, он попадает на более низкий энергетический уровень и выделяет энергию в виде фотона.

Длина волны излучаемого света и, следовательно, его цвет зависят от энергии запрещенной зоны материалов, образующих pn-переход. В кремниевых или германиевых диодах электроны и дырки обычно рекомбинируют посредством безызлучательного перехода, который не вызывает оптического излучения, поскольку это материалы с непрямой запрещенной зоной. Материалы, используемые для изготовления светодиодов, имеют прямую запрещенную зону с энергией, соответствующей ближнему инфракрасному, видимому или близкому к ультрафиолетовому свету. Разработка светодиодов началась с инфракрасных и красных устройств, изготовленных из арсенида галлия. Достижения в области материаловедения позволили создавать устройства с все более короткими длинами волн, излучающие свет различных цветов.

Светодиоды обычно изготавливаются на подложке n-типа, при этом электрод прикреплен к слою p-типа, нанесенному на ее поверхность. Субстраты P-типа также встречаются, хотя и менее распространены. Многие коммерческие светодиоды, особенно GaN/InGaN, также используют сапфировую подложку. Большинство материалов, используемых для производства светодиодов, имеют очень высокие показатели преломления. Это означает, что большая часть света будет отражаться обратно в материал на границе раздела материал/воздух. Таким образом, светоотдача светодиодов является важным аспектом производства светодиодов, требующим большого количества исследований и разработок.