22.10.2014
Светоизлучающими диодами (или сокращенно - светодиодами) называют полупроводниковые приборы, которые при пропускании сквозь них прямого электрического тока способны создавать оптическое излучение. Диапазон такого излучения зависит от химического состава задействованных полупроводников и типа их проводимости.
В отличие от ламп, которые с помощью светофильтров могут излучать цвета широкого спектра, кристалл светодиода изначально дает конкретный цвет узкого спектра. Разные по цвету светодиоды обладают разными технико-оптическими характеристиками.
Первые светодиоды с красным излучением были созданы в 60-е годы и использовались в основном в качестве индикаторов. Спустя некоторое время стали появляться их зеленые, белые и желтые огоньки. Долгое время не удавалось «добыть» светодиоды с синим свечением. И только когда результат увенчался успехом, появилась возможность создания полноцветных светодиодных табло, которые успешно применяются и по сей день.
Полноцветное светодиодное табло
Оптические и электрические характеристики светодиодов
Оптические свойства светодиодов крайне зависимы от температуры:
- При повышении температуры снижается световой поток светодиода
- В зависимости от колебаний температур колеблется и длина волны излучаемого света
Электрические свойства светодиодов схожи с характеристиками других полупроводниковых диодов и тоже зависят от температурного режима. Чем выше градус столбика термометра, тем ниже прямое напряжение светодиода. Поэтому при высоких рабочих температурах требования к номинальным характеристикам светодиодов должны быть снижены.
Производитель сортирует партии выпущенных светодиодов по группам, которые отличаются между собой техническими параметрами и интенсивностью излучения.
Основными критериями отбора светодиодов являются:
- Мощность светового потока
- Сила света
- Яркость
- Освещенность
Светодиодная продукция и ее приоритеты
Светодиодные табло можно встретить повсюду – в транспорте, в электронных очередях, на витринах магазинов и на вывесках аптек, офисов и торговых центров.
Светодиодные лампы все чаще появляются в наших подъездах, лифтах, на лестничных клетках – везде, где требуется маломощное и экономичное освещение. Незаменимы они также для создания ярких иллюминаций, систем охранной сигнализации и т.п.
Светодиодные трубки используются для освещения фасадов, во внутренних и наружных рекламных конструкциях.
Светодиодные трубки
Свет, излучаемый светодиодами, обладает поистине уникальными характеристиками. На рынке осветительных приборов изделия со светодиодами уже давно занимают лидирующие позиции. Они намного привлекательнее классических ламп накаливания или устаревших люминесцентных ламп и превосходят их по нескольким жизненно важным показателям:
- Коэффициент полезного действия светодиодных ламп составляет около 80%, в то время как у ламп дневного света он не более 20%, а у ламп накаливания – 5%.
- Экономия потребления энергоресурсов значительно превышает ту, которую обеспечивают обычные лампы.
- Срок эксплуатации светодиодов составляет не менее 100 000 часов беспрерывной работы, для сравнения – у ламп накаливания он не превышает 3 000 часов, а у люминесцентных – 15 000 часов.
- Яркость светодиодов намного больше, чем у неонов, поэтому расстояние, на котором воспринимается информация человеческим зрением, существенно увеличивается.
- Прочность и непроницаемость корпусов светодиодных модулей обеспечивают превосходную работоспособность в любых условиях.
- Допустимая амплитуда рабочих температур колеблется в диапазоне от -50 до +70°С.
- Полное отсутствие вредных для здоровья человека излучений.
- Отличная насыщенность цветов, которые не меняются на протяжении всего срока службы.
- Минимальное тепловыделение, сберегающее окружающую среду.
- Простое и гибкое программное обеспечение позволяет легко управлять системой светодиодных конструкций в целом.
Применение светодиодов в рекламных целях
Информационные системы могут быть разными - жидкокристаллическими, плазменными или любыми другими. Но только светодиодные экраны, табло для размещения рекламных бегущих строк могут похвастаться модульными устройствами. Такой способ сборки позволяет группировать светодиоды по пикселям, создавая необходимую яркость и масштаб дисплеев.
Для интерьерных табло подойдут пиксели от 4 мм, для больших наружных экранов, устанавливаемых на крышах домов – до 40 мм.
Интерьерное светодиодное табло с расстоянием между пикселями 7 мм
Расстояние между пикселями модулей для мониторов с бегущей строкой находится в пределах 12-24 мм.
Длина волны зависит от цвета светодиода. У синего цвета она составляет 420-460 нм, у зеленого – 500-525 нм, у красного – 630-660 нм.
У внутренних и наружных светодиодных табло с бегущей рекламной строкой различные условия наблюдения, в частности, угол обзора. Поэтому для интерьерных дисплеев приемлемы светодиоды с широкой диаграммой направленности светового потока, а для уличных экранов – с более узкой. Сужение диаграмм повышает яркость светодиодов примерно в три раза.
Выходная диаграмма направленности излучения зависит от формы рефлектора и формы корпуса светодиодов. Экспериментируя с этими двумя качествами можно создавать множество вариантов диаграмм – от 5 до 160°. Кроме того, существует возможность задавать данные, различные вдоль и поперек. Например, по вертикали 60° и по горизонтали 120°.
Технологические разбросы по силе света отдельно взятых светодиодов могут привести к пиксельной неравномерности информационного поля светодиодного экрана. Современные схемотехнические методы позволяют решить эту проблему и выровнять яркость, снизив их удельный вес до 2-5%.