Светодиодное освещение: что это такое

Эта небольшая статья для тех, кто впервые задался подобным вопросом и не имеет технического образования. Светодиодное освещение – это освещение чего-либо с использованием относительно новых источников света – светодиодов. Светодиод это промышленно созданный полупроводниковый мини-прибор, который при подаче на него требуемого напряжения начинает излучать свет.

 Справедливо говоря, новым источником света светодиод назвать нельзя, т.к. первое упоминание об излучении света твёрдотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом. В 1927 году, независимо от Раунда, похожий эксперимент провел советский ученый О.В. Лосев. Первый светодиод, который был практически применим в промышленности был разработан в 1962 году в США. Это был светодиод красного спектра свечения. Затем, постепенно, были получены светодиоды и других цветов: оранжевый, зеленый, синий.

Светодиоды белого цвета получали комбинируя на одной подложке кристалл красного, зеленого и синего цветов. Светодиоды белого цвета с применением люминофора были получены в 1996 году. И именно люминофорные светодиоды белого цвета получили массовое распространение и применение в освещении. Основная причина в том, что люминофорные светодиоды в производстве дешевле, чем многокристальные, а светоотдача таких светодиодов значительно выше.

Активно развиваться и использоваться во всех сферах нашей жизни белые светодиоды стали только в начале 2000 годов, благодаря новым достижениям в технологической области и существенным снижением стоимости производства.

Примерно с 2010-2012 годов началось активное проникновение светодиодного освещения в бытовой домашний свет и сейчас уже никого не удивишь светодиодной лампочкой, внутри которой в качестве источника света используется не нить накаливания, а один или несколько светодиодов.

Светодиодные лампы и светильники «расправились» даже с люминесцентными лампами – это лампы, наполненные газом. Многие знают их как «энергосберегающие». Причина быстрой «расправы» в том, что светодиодные лампы на сегодня и долговечнее (в разы) и безопаснее и гораздо экономичнее расходуют электричество. Остался только один недостаток – они несколько дороже старых ламп и светильников, но относительная дороговизна при покупке с лихвой окупается буквально в первый год использования.

Современный люминофорный светодиод — это сложное устройство, сочетающее в себе множество технических решений. Смотрите ниже приведенный рисунок. Светодиод состоит из несколько основных элементов:

• Светодиодный чип (кристалл). Полупроводниковый материал, имеющий способность излучать свет, обладает оптической прозрачностью, электрической проводимостью.

• Люминофор. Специальный состав, обладающий качеством вторичного свечения при его облучении. Люминофор подбирается с учетом необходимого спектра переизлучения. Должен обладать высокой термостойкостью и стабильностью при длительной работе. 

• Кристаллодержатель. Медный или другой материал, подготовленный для обеспечения хороших отражающих свойств и теплопроводности. Кристаллодержатель как правило является также и отражателем света.

• Клей. Крепление светодиодного чипа должно обеспечивать прочность соединения, хороший электрический контакт, высокую отражающую способность, теплостойкость и теплопроводность.

• Отражатель. Совместно с оптической линзой (при наличии), формируют диаграмму направленности светодиода. Для улучшения отражающей способности отражатель может иметь специальные покрытия из специальных материалов (серебро, алюминий, композиты).

• Защитный компаунд. объединяющий элемент. Защищающий светодиод от коррозии и воздействия окружающей среды.

• Токоподводящие элементы. Токоподводящие нити подводят ток к чипу.