LED (light-emitting diodes), známé také pod známějším anglickým názvem LED (zkratka pro light-emitting diode), jsou skutečnými neopěvovanými hrdiny ve světě elektroniky. Plní desítky různých funkcí a dnes se používají téměř v každém elektronickém zařízení. Zobrazují tedy například symboly na prosvětlených panelech, přenášejí informace z dálkového ovládání do přijímače signálu, osvětlují domy nebo informují o aktuálním stavu spotřebiče. Zelené, červené a modré LED dohromady mohou tvořit obraz na velké televizní obrazovce nebo řídit provoz na semaforu.
Svítí, ale nehřeje
LED diody jsou v principu jen miniaturní žárovky, které se perfektně hodí do každého elektrického obvodu. Zároveň ale nemají žhavicí vlákno, které je u běžných žárovek povinné, v důsledku čehož se příliš nezahřívají. Světlo vyzařované LED je způsobeno pouze pohybem elektronů v polovodiči, takže mají stejnou životnost jako konvenční tranzistor.
Při porovnávání zdrojů zdravíLED a žárovky, pak má LED ještě tisíce hodin navíc. Drobné LED diody nahradily trubice, které osvětlují obrazovky LCD s vysokým rozlišením, díky čemuž jsou mnohem tenčí.
Odkud se vzalo to zvláštní světlo?
Aniž bychom se ponořili do džungle fyzických procesů, podívejme se, proč LED svítí.
Světlo je forma energie vydávané atomem, skládající se z mnoha malých balíčků částic s energií a hybností nazývaných fotony. Vznikají, když se elektrony pohybují ze vzdálené dráhy na bližší. Čím větší vzdálenost elektron urazí, tím větší je energie jím emitovaného fotonu, který se vyznačuje vyšší frekvencí. Tato frekvence je přesně zodpovědná za vlnovou délku světla, která určuje barvu záření. Například atomy ve standardní křemíkové diodě jsou uspořádány tak, že elektron dopadá na relativně krátkou vzdálenost. Díky tomu je frekvence fotonů tak nízká, že je pro lidské oko neviditelná – nachází se v infračervené části světelného spektra. To samozřejmě nemusí být nutně špatné: infračervené LED diody jsou ideální zejména pro dálkové ovladače.
Červeně svítící LEDky otevírají část světelného záření viditelnou lidem a jsou již schopny například zvýraznit čísla v elektronických hodinkách. V závislosti na materiálech použitých v LED diodách mohou být nakonfigurovány tak, aby svítily infračerveně,ultrafialové a všechny barvy spektra viditelné mezi nimi.
Dva z hrudi, totožné z obličeje
Krátce po vyvinutí červené LED se objevily LED diody jiných barev. Téměř okamžitě se začaly spojovat a umisťovat je do jediné skořápky. Dvoubarevná LED je zařízení se dvěma vývody, kde jsou paralelně v jednom pouzdru instalovány dvě opačně nasměrované diody různého barevného záření. V tomto případě bude barva záviset na polaritě napětí dodávaného do zařízení.
Červené-zelené LED diody jsou široce používány jako indikátor připravenosti zařízení k provozu (červená svítí - nesvítí, zelená - svítí).
Na světě neexistuje dokonalost nebo pár nedostatků ideálního zdroje světla
Je zřejmé, že technologie LED je stále nedokonalá. Jednou z nevýhod je jejich zranitelnost vůči vysokým teplotám. Příliš velký průtok proudu a následné přehřátí obvodu LED způsobuje trvalé vypálení, často označované jako roztavení LED. Navíc LED diody založené na pokročilých polovodičových materiálech byly až donedávna příliš drahé na to, aby je bylo možné použít jako přirozené osvětlení. Ale od roku 2000, se zahájením hromadné výroby, cena LED několikrát klesla a stala se úměrnou nákladům na konvenční žárovky a vzhledem k dlouhé životnosti, jasnému světlu, šetrnosti k životnímu prostředí a úžasné energetické účinnosti je použití LED se staly ekonomičtější možností osvětlenídoma.
Velká a hrozná červená lucerna
Pojďme se podrobněji zabývat tím, kde se používá červená LED. Může být právem považována za „velkého bratra“v rodině LED, už jen proto, že to byla první LED pracující ve viditelném spektru záření. Přirozeně jej začali využívat pro praktické potřeby dříve než ostatní a především k upoutání pozornosti v případě poruchy zařízení. Souhlasíte, když místo rovnoměrného dunění motoru rytmicky bliká červená LED dioda, která zvýrazní jednu nebo druhou ikonu na panelu vašeho oblíbeného auta nebo milované pračky, pak to přinejmenším vyvolává pocit mírné úzkosti. Ano, právě pro varování před takovými mimořádnými událostmi se tento typ indikátoru používá nejčastěji.
The Mystery of Red
Červená barva má nejdelší vlnovou délku a je nejméně náchylná k rozptylu, respektive je viditelná z největší vzdálenosti. Proto není divu, že pro nouzová a poplašná světla se hojně používá blikající červená LED. Úroveň spotřeby elektrické energie LED této barvy je navíc nejmenší ze všech ostatních LED ve viditelném spektru, což zajišťuje maximální provozní dobu použitého osvětlovacího zařízení.
Červená LED světla se obvykle používají tam, kde je potřeba vysoká intenzita světla, aniž by rušila ostatní lidi. Upřednostňují se například v divadle, kině a při čtení astronomických map. Červené světlo nenínamáhá oči, přispívá k lepšímu rozšíření zorniček a umožňuje vám dokonale vidět reflexní předměty.
A technologie LED našly hodné uplatnění pro zahradníky. Modré světlo stimuluje počáteční růst rostliny, zatímco použití červených LED diod zlepšuje kvetení a násadu plodů. Zde LED diody nemají konkurenci, protože vyzařují obrovské množství světla, nepřehřívají se a nevysušují vzduch, na rozdíl od jiných typů žárovek, které mohou poškodit budoucí úrodu.
Čím dále, tím „úžasnější“
Výměna starých žárovek za LED je jen špičkou ledovce, příběh LED teprve začíná. Díky novému vývoji dosahují LED řešení nových horizontů, které pro ně byly dříve nedostupné. Nejpravděpodobnějším směrem vývoje jsou organické světelné diody neboli OLED.
Organické materiály používané k výrobě těchto polovodičů jsou tvárné, což umožňuje dnes vyrábět flexibilní světelné zdroje a dokonce i displeje. Zdá se, že technologie OLED vydláždí cestu pro další generaci televizorů a smartphonů. Přeci jen je opravdu pohodlné sundat televizi ze zdi, srolovat ji do tubusu a vzít s sebou třeba na venkov.
Těžko říct, kam se technologie LED v budoucnu vyvine, ale jedna věc je jasná – k žárovce Edison se již nevrátíme.
