الصمام الثنائي الباعث للضوء

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 27 صور
الموسوعة الحرة
الصمام الثنائي الباعث للضوء
مصابيح LED زرقاء وخضراء وحمراء في علب منتشرة بقطر 5 مم. هناك العديد من المتغيرات المختلفة لمصابيح LED.
مبدأ العملالتوهج الكهربائي
مخترع
الإنتاج الأول أكتوبر 1962 ؛ منذ 62 عامًا ( 1962-10 )
أسماء الدبوسالأنود والكاثود​
الرمز الالكتروني
أجزاء من مصابيح LED التقليدية. تعمل الأسطح السفلية المسطحة للسندان والعمود المضمنين داخل الإيبوكسي كمرسيات، لمنع الموصلات من الانجراف بقوة للخارج عن طريق الإجهاد الميكانيكي أو الاهتزاز.
صورة مقربة لمصباح LED مثبت على السطح
لقطة مقربة لمصباح LED مع زيادة الجهد وخفضه لإظهار عرض تفصيلي لعملية تشغيله
تركيبات إضاءة LED حديثة مع قاعدة E27
مصباح LED حديث على شكل لمبة مع مشتت حراري من الألومنيوم وقبة لنشر الضوء وقاعدة لولبية E27 ، باستخدام مصدر طاقة مدمج يعمل بجهد التيار الكهربائي

الصمام الثنائي الباعث للضوء ( LED ) هو جهاز أشباه موصلات يصدر الضوء عندما يتدفق التيار من خلاله. تتحد الإلكترونات الموجودة في أشباه الموصلات مع ثقوب الإلكترونات ، فتطلق الطاقة في شكل فوتونات . يتم تحديد لون الضوء (المقابل لطاقة الفوتونات) من خلال الطاقة المطلوبة للإلكترونات لعبور فجوة النطاق في أشباه الموصلات. [5] يتم الحصول على الضوء الأبيض باستخدام أشباه موصلات متعددة أو طبقة من الفوسفور الباعث للضوء على الجهاز أشباه الموصلات. [6]

ظهرت مصابيح LED كمكونات إلكترونية عملية في عام 1962، وكانت تصدر ضوءًا تحت أحمر منخفض الكثافة. [7] تُستخدم مصابيح LED تحت الحمراء في دوائر التحكم عن بعد ، مثل تلك المستخدمة مع مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية. كانت مصابيح LED الأولى ذات الضوء المرئي منخفضة الكثافة ومحدودة باللون الأحمر.

غالبًا ما كانت تستخدم مصابيح LED المبكرة كمصابيح مؤشر، لتحل محل المصابيح المتوهجة الصغيرة ، وفي شاشات مكونة من سبعة أجزاء . أنتجت التطورات اللاحقة مصابيح LED متوفرة بأطوال موجية مرئية وفوق بنفسجية وتحت الحمراء مع خرج ضوء مرتفع أو منخفض أو متوسط، على سبيل المثال، مصابيح LED البيضاء المناسبة لإضاءة الغرف والإضاءة الخارجية. كما أدت مصابيح LED إلى ظهور أنواع جديدة من الشاشات والمستشعرات، في حين أن معدلات التبديل العالية الخاصة بها مفيدة في تكنولوجيا الاتصالات المتقدمة. تم استخدام مصابيح LED في تطبيقات متنوعة مثل إضاءة الطيران ، والأضواء الخيالية ، وأضواء الشريط ، ومصابيح السيارات الأمامية ، والإعلان، والإضاءة العامة ، وإشارات المرور ، وفلاشات الكاميرا، وورق الحائط المضاء ، وأضواء الزراعة البستانية ، والأجهزة الطبية. [8]

تتمتع مصابيح LED بالعديد من المزايا مقارنة بمصادر الإضاءة المتوهجة، بما في ذلك انخفاض استهلاك الطاقة، وعمر أطول، ومتانة مادية محسنة، وأحجام أصغر، وتبديل أسرع. وفي مقابل هذه السمات الإيجابية عمومًا، تشمل عيوب مصابيح LED القيود الكهربائية للجهد المنخفض وبشكل عام للتيار المستمر (وليس التيار المتردد)، وعدم القدرة على توفير إضاءة ثابتة من مصدر إمداد كهربائي نابض بالتيار المستمر أو التيار المتردد، ودرجة حرارة تشغيل قصوى أقل ودرجة حرارة تخزين أقل.

تُعد مصابيح LED محولات للكهرباء إلى ضوء. تعمل على عكس الثنائيات الضوئية ، التي تحول الضوء إلى كهرباء.

تاريخ

تم إنشاء أول مصباح LED بواسطة المخترع السوفييتي أوليج لوسيف [9] في عام 1927، ولكن الإضاءة الكهربائية كانت معروفة بالفعل منذ 20 عامًا، واعتمدت على الصمام الثنائي المصنوع من كربيد السيليكون .

أصبحت مصابيح LED القابلة للاستخدام تجارياً متاحة فقط بعد أن حصل مهندسو شركة Texas Instruments على براءة اختراع لانبعاث الأشعة تحت الحمراء القريبة الفعالة من الصمام الثنائي المعتمد على GaAs في عام 1962.

منذ عام 1968، أصبحت مصابيح LED التجارية باهظة الثمن للغاية ولم تشهد أي استخدام عملي. قادت شركة مونسانتو وشركة هيوليت باكارد تطوير مصابيح LED إلى الحد الذي بلغ فيه سعر الوحدة في سبعينيات القرن العشرين أقل من خمسة سنتات. [10]

فيزياء إنتاج الضوء وانبعاثه

في الصمام الثنائي الباعث للضوء، ينتج عن إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب الإلكترونية في أشباه الموصلات الضوء (سواء كان تحت الأحمر أو المرئي أو فوق البنفسجي)، وهي العملية التي تسمى " الكهرباء الضوئية ". يعتمد طول موجة الضوء على فجوة نطاق الطاقة لأشباه الموصلات المستخدمة. نظرًا لأن هذه المواد لها معامل انكسار مرتفع، فإن ميزات تصميم الأجهزة مثل الطلاءات البصرية الخاصة وشكل القالب مطلوبة لإصدار الضوء بكفاءة. [11]

على عكس الليزر ، فإن الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الباعث للضوء ليس متماسكًا طيفيًا ولا حتى أحادي اللون بدرجة عالية . طيفها ضيق بدرجة كافية بحيث يظهر للعين البشرية كلون نقي ( مشبع ). [12] [13] أيضًا، على عكس معظم الليزر، فإن إشعاعها ليس متماسكًا مكانيًا ، لذلك لا يمكنه الاقتراب من الكثافة العالية جدًا المميزة لليزر .

مصابيح LED أحادية اللون

مصابيح LED زرقاء
فيديوهات خارجية
ايقونة الفيديو"مصباح LED الأزرق الأصلي"، معهد تاريخ العلوم

من خلال اختيار مواد أشباه الموصلات المختلفة ، يمكن تصنيع مصابيح LED أحادية اللون التي تنبعث منها الضوء في نطاق ضيق من الأطوال الموجية من الأشعة تحت الحمراء القريبة عبر الطيف المرئي إلى نطاق الأشعة فوق البنفسجية. تزداد الفولتية التشغيلية المطلوبة لمصابيح LED مع قِصَر الأطوال الموجية المنبعثة (طاقة أعلى، من الأحمر إلى الأزرق)، بسبب فجوة نطاق أشباه الموصلات المتزايدة.

تحتوي مصابيح LED الزرقاء على منطقة نشطة تتكون من بئر كمية واحدة أو أكثر من InGaN محصورة بين طبقات أكثر سمكًا من GaN، تسمى طبقات الكسوة. من خلال تغيير الكسر النسبي لـ In/Ga في الآبار الكمية InGaN، يمكن نظريًا تغيير انبعاث الضوء من البنفسجي إلى الكهرماني.

يمكن استخدام نتريد الجاليوم والألومنيوم (AlGaN) بنسب متفاوتة من Al/Ga لتصنيع طبقات الكسوة والبئر الكمومية لمصابيح LED فوق البنفسجية ، ولكن هذه الأجهزة لم تصل بعد إلى مستوى الكفاءة والنضج التكنولوجي لأجهزة InGaN/GaN الزرقاء/الخضراء. إذا تم استخدام GaN غير المخلوط في هذه الحالة لتشكيل طبقات البئر الكمومية النشطة، فإن الجهاز يصدر ضوءًا قريبًا من الأشعة فوق البنفسجية بطول موجي ذروة يتركز حول 365 نانومتر. مصابيح LED الخضراء المصنعة من نظام InGaN/GaN أكثر كفاءة وأكثر سطوعًا من مصابيح LED الخضراء المنتجة بأنظمة مواد غير نتريدية، ولكن الأجهزة العملية لا تزال تُظهر كفاءة منخفضة جدًا للتطبيقات عالية السطوع. [ بحاجة لمصدر ]

مع AlGaN و AlGaInN، يمكن تحقيق أطوال موجية أقصر. إن أجهزة إصدار الأشعة فوق البنفسجية القريبة عند أطوال موجية تتراوح بين 360 و 395 نانومتر رخيصة بالفعل وغالبًا ما توجد، على سبيل المثال، كبدائل لمصابيح الضوء الأسود لفحص العلامات المائية فوق البنفسجية المضادة للتزوير في المستندات والأوراق النقدية، وللعلاج بالأشعة فوق البنفسجية . تتوفر ثنائيات ذات أطوال موجية أقصر وأكثر تكلفة بشكل كبير تجاريًا لأطوال موجية تصل إلى 240 نانومتر. [14] نظرًا لأن حساسية الكائنات الحية الدقيقة للضوء تتطابق تقريبًا مع طيف امتصاص الحمض النووي ، مع ذروة عند حوالي 260 نانومتر، فمن المتوقع أن يتم إصدار مصابيح LED فوق البنفسجية عند 250-270 نانومتر في أجهزة التطهير والتعقيم المستقبلية. أظهرت الأبحاث الحديثة أن مصابيح LED UVA المتوفرة تجاريًا (365 نانومتر) هي بالفعل أجهزة تطهير وتعقيم فعالة. [15] تم الحصول على أطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية-C في المختبرات باستخدام نتريد الألومنيوم (210 نانومتر)، [16] نتريد البورون (215 نانومتر) [17] [18] والماس ( 235 نانومتر). [19]

مصابيح LED بيضاء

هناك طريقتان أساسيتان لإنتاج الثنائيات الباعثة للضوء الأبيض . الأولى هي استخدام مصابيح LED فردية تنبعث منها ثلاثة ألوان أساسية - الأحمر والأخضر والأزرق - ثم مزج جميع الألوان لتكوين ضوء أبيض. والطريقة الأخرى هي استخدام مادة فسفورية لتحويل الضوء أحادي اللون من مصباح LED أزرق أو فوق بنفسجي إلى ضوء أبيض واسع الطيف، على غرار مصباح الفلورسنت . الفسفور الأصفر عبارة عن بلورات YAG مشبعة بالسيريوم معلقة في العبوة أو مطلية على الصمام الثنائي الباعث للضوء. يتسبب فسفور YAG هذا في ظهور الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض باللون الأصفر عند إيقاف تشغيله، وتسمح المساحة بين البلورات بمرور بعض الضوء الأزرق في الصمامات ذات التحويل الجزئي للفسفور. بدلاً من ذلك، قد تستخدم مصابيح LED البيضاء فسفورات أخرى مثل فلورو سيليكات البوتاسيوم المشبع بالمنجنيز (IV ) أو الفسفورات الهندسية الأخرى. يساعد PFS في توليد الضوء الأحمر، ويُستخدم جنبًا إلى جنب مع فسفور Ce:YAG التقليدي.

في مصابيح LED ذات الفوسفور PFS، يمر بعض الضوء الأزرق عبر الفوسفور، ويحول الفوسفور Ce:YAG الضوء الأزرق إلى ضوء أخضر وأحمر (أصفر)، ويحول الفوسفور PFS الضوء الأزرق إلى ضوء أحمر. يمكن التحكم في اللون أو طيف الانبعاث أو درجة حرارة اللون لمصابيح LED المحولة بالفوسفور الأبيض وغيرها من الفوسفور عن طريق تغيير تركيز العديد من الفوسفورات التي تشكل مزيجًا من الفوسفور المستخدم في عبوة LED. [20] [21] [22] [23]

إن "بياض" الضوء الناتج مصمم ليناسب العين البشرية. وبسبب التماثل اللوني ، فمن الممكن أن يكون هناك أطياف مختلفة تمامًا تظهر باللون الأبيض. وقد يختلف مظهر الأشياء التي يضيئها هذا الضوء مع تغير الطيف. وهذه هي مسألة تجسيد اللون، وهي منفصلة تمامًا عن درجة حرارة اللون. فقد يظهر الجسم البرتقالي أو السماوي بلون خاطئ وأغمق كثيرًا لأن الصمام الثنائي الباعث للضوء أو الفوسفور لا ينبعث منه الطول الموجي الذي يعكسه. وتستخدم أفضل مصابيح LED لتجسيد اللون مزيجًا من الفوسفور، مما يؤدي إلى كفاءة أقل وتقديم أفضل للألوان. [ بحاجة لمصدر ]

تم طرح أول ثنائيات باعثة للضوء الأبيض (LEDs) للبيع في خريف عام 1996. [24] صنعت شركة Nichia بعضًا من أول ثنائيات باعثة للضوء الأبيض والتي كانت تعتمد على ثنائيات باعثة للضوء الزرقاء مع فوسفور Ce:YAG. [25] غالبًا ما يتم زراعة Ce:YAG باستخدام طريقة Czochralski . [26]

أنظمة RGB

منحنيات طيفية مجمعة لمصابيح LED شبه الموصلة ذات الحالة الصلبة ذات اللون الأزرق والأخضر والأصفر والأحمر عالي السطوع. يبلغ عرض النطاق الطيفي FWHM حوالي 24–27 نانومتر لجميع الألوان الثلاثة.
مصباح LED RGB يعرض اللون الأحمر والأخضر والأزرق على السطح

يتطلب خلط مصادر الأحمر والأخضر والأزرق لإنتاج الضوء الأبيض دوائر إلكترونية للتحكم في مزج الألوان. نظرًا لأن مصابيح LED لها أنماط انبعاث مختلفة قليلاً، فقد يتغير توازن اللون اعتمادًا على زاوية الرؤية، حتى إذا كانت مصادر RGB في حزمة واحدة، لذلك نادرًا ما تُستخدم ثنائيات RGB لإنتاج الإضاءة البيضاء. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لها العديد من التطبيقات بسبب مرونة خلط الألوان المختلفة، [27] ومن حيث المبدأ، تتمتع هذه الآلية أيضًا بكفاءة كمية أعلى في إنتاج الضوء الأبيض. [28]

هناك عدة أنواع من مصابيح LED البيضاء متعددة الألوان: مصابيح LED ثنائية وثلاثية ورباعية الألوان . تشمل العديد من العوامل الرئيسية التي تلعب دورًا بين هذه الطرق المختلفة ثبات اللون وقدرة تجسيد اللون والفعالية الضوئية. غالبًا ما تعني الكفاءة العالية تجسيدًا أقل للألوان، مما يمثل مقايضة بين الفعالية الضوئية وتجسيد اللون. على سبيل المثال، تتمتع مصابيح LED البيضاء ثنائية اللون بأفضل فعالية ضوئية (120 لومن/وات)، ولكنها تتمتع بأقل قدرة على تجسيد الألوان. على الرغم من أن مصابيح LED البيضاء رباعية الألوان تتمتع بقدرة ممتازة على تجسيد الألوان، إلا أنها غالبًا ما تكون ذات فعالية ضوئية ضعيفة. تقع مصابيح LED البيضاء ثلاثية الألوان في المنتصف، حيث تتمتع بكفاءة ضوئية جيدة (>70 لومن/وات) وقدرة جيدة على تجسيد الألوان. [29]

أحد التحديات هو تطوير مصابيح LED خضراء أكثر كفاءة. الحد الأقصى النظري لمصابيح LED الخضراء هو 683 لومن لكل واط ولكن اعتبارًا من عام 2010، لم يتجاوز عدد قليل من مصابيح LED الخضراء 100 لومن لكل واط. تقترب مصابيح LED الزرقاء والحمراء من حدودها النظرية. [ بحاجة لمصدر ]

توفر مصابيح LED متعددة الألوان وسيلة لتشكيل ضوء بألوان مختلفة. يمكن تشكيل معظم الألوان التي يمكن إدراكها عن طريق خلط كميات مختلفة من ثلاثة ألوان أساسية. يسمح هذا بالتحكم الديناميكي الدقيق في اللون. تتناقص قوة انبعاثها بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة، [30] مما يؤدي إلى تغيير كبير في استقرار اللون. مثل هذه المشاكل تمنع الاستخدام الصناعي. لا يمكن لمصابيح LED متعددة الألوان بدون فوسفور توفير عرض جيد للألوان لأن كل LED هو مصدر ضيق النطاق. مصابيح LED بدون فوسفور، على الرغم من أنها حل أضعف للإضاءة العامة، إلا أنها الحل الأفضل للشاشات، سواء الإضاءة الخلفية لشاشات LCD أو بكسل LED المباشرة.

يعد تعتيم مصدر LED متعدد الألوان لمطابقة خصائص المصابيح المتوهجة أمرًا صعبًا لأن الاختلافات في التصنيع والعمر ودرجة الحرارة تغير قيمة اللون الفعلية الناتجة. قد يتطلب محاكاة مظهر المصابيح المتوهجة الخافتة نظام تغذية مرتدة مع مستشعر ألوان لمراقبة اللون والتحكم فيه بنشاط. [31]

مصابيح LED القائمة على الفوسفور

طيف الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض يظهر الضوء الأزرق المنبعث مباشرة من الصمام الثنائي الباعث للضوء القائم على GaN (الذروة عند حوالي 465 نانومتر) والضوء الأكثر اتساعًا المنبعث من فوسفور Ce 3+ :YAG، والذي ينبعث عند حوالي 500-700 نانومتر

تتضمن هذه الطريقة طلاء مصابيح LED من لون واحد (معظمها مصابيح LED زرقاء مصنوعة من InGaN ) بفوسفور بألوان مختلفة لتكوين ضوء أبيض؛ تسمى مصابيح LED الناتجة بمصابيح LED البيضاء القائمة على الفوسفور أو المحولة بالفوسفور (pcLEDs). [32] يخضع جزء من الضوء الأزرق لتحول ستوكس، والذي يحوله من أطوال موجية أقصر إلى أطول. اعتمادًا على لون LED الأصلي، يتم استخدام فوسفورات ملونة مختلفة. يؤدي استخدام عدة طبقات فوسفورية بألوان مميزة إلى توسيع الطيف المنبعث، مما يرفع بشكل فعال مؤشر تجسيد اللون (CRI). [33]

تعاني مصابيح LED القائمة على الفوسفور من خسائر في الكفاءة بسبب فقدان الحرارة من تحول ستوكس وقضايا أخرى متعلقة بالفوسفور. تعتمد كفاءتها الضوئية مقارنة بمصابيح LED العادية على التوزيع الطيفي لإخراج الضوء الناتج والطول الموجي الأصلي لمصباح LED نفسه. على سبيل المثال، تتراوح الكفاءة الضوئية لمصباح LED أبيض نموذجي قائم على الفوسفور الأصفر YAG من 3 إلى 5 أضعاف الكفاءة الضوئية لمصباح LED الأزرق الأصلي بسبب حساسية العين البشرية الأكبر للون الأصفر مقارنة بالأزرق (كما هو موضح في دالة السطوع ).

نظرًا لبساطة التصنيع، لا تزال طريقة الفوسفور هي الطريقة الأكثر شيوعًا لصنع مصابيح LED البيضاء عالية الكثافة. إن تصميم وإنتاج مصدر ضوء أو وحدة إضاءة باستخدام باعث أحادي اللون مع تحويل الفوسفور أبسط وأرخص من نظام RGB المعقد، ويتم تصنيع غالبية مصابيح LED البيضاء عالية الكثافة الموجودة حاليًا في السوق باستخدام تحويل الضوء الفوسفوري. [ بحاجة لمصدر ]

1 وات 9 فولت ثلاث شرائح SMD LED بيضاء تعتمد على الفوسفور

من بين التحديات التي تواجه تحسين كفاءة مصادر الضوء الأبيض القائمة على الصمامات الثنائية الباعثة للضوء تطوير فوسفورات أكثر كفاءة. اعتبارًا من عام 2010، لا يزال الفوسفور الأصفر الأكثر كفاءة هو الفوسفور YAG، مع أقل من 10٪ من فقدان تحول ستوكس. الخسائر المنسوبة إلى الخسائر البصرية الداخلية بسبب إعادة الامتصاص في شريحة الصمام الثنائي الباعث للضوء وفي عبوة الصمام الثنائي الباعث للضوء نفسها تمثل عادةً 10٪ إلى 30٪ أخرى من فقدان الكفاءة. حاليًا، في مجال تطوير الصمام الثنائي الباعث للضوء الفوسفوري، يتم بذل الكثير من الجهود لتحسين هذه الأجهزة لتحقيق ناتج ضوء أعلى ودرجات حرارة تشغيل أعلى. على سبيل المثال، يمكن رفع الكفاءة من خلال تكييف تصميم عبوة أفضل أو باستخدام نوع أكثر ملاءمة من الفوسفور. غالبًا ما يتم استخدام عملية الطلاء المطابق لمعالجة مشكلة اختلاف سمك الفوسفور. [ بحاجة لمصدر ]

بعض مصابيح LED البيضاء القائمة على الفوسفور تغلف مصابيح LED الزرقاء القائمة على InGaN داخل إيبوكسي مطلي بالفوسفور. بدلاً من ذلك، يمكن إقران LED بفوسفور بعيد، وهو قطعة من البولي كربونات مسبقة التشكيل مطلية بمادة الفوسفور. توفر الفوسفورات البعيدة ضوءًا أكثر انتشارًا، وهو أمر مرغوب فيه للعديد من التطبيقات. كما أن تصميمات الفوسفور البعيدة أكثر تسامحًا مع الاختلافات في طيف انبعاثات LED. مادة الفوسفور الصفراء الشائعة هي الجارنيت الألومنيوم الإيتريوم المشوب بالسيريوم (Ce 3+ : YAG). [ بحاجة لمصدر ]

يمكن أيضًا تصنيع مصابيح LED البيضاء عن طريق طلاء مصابيح LED القريبة من الأشعة فوق البنفسجية (NUV) بمزيج من الفوسفور عالي الكفاءة القائم على اليوروبيوم والذي ينبعث منه اللون الأحمر والأزرق، بالإضافة إلى النحاس وكبريتيد الزنك المشوب بالألمنيوم (ZnS:Cu, Al) الذي ينبعث منه اللون الأخضر. هذه الطريقة مماثلة لطريقة عمل المصابيح الفلورية . هذه الطريقة أقل كفاءة من مصابيح LED الزرقاء مع فوسفور YAG:Ce، حيث أن إزاحة ستوكس أكبر، وبالتالي يتم تحويل المزيد من الطاقة إلى حرارة، ولكنها تنتج ضوءًا بخصائص طيفية أفضل، مما يجعل اللون أفضل. نظرًا للإخراج الإشعاعي الأعلى لمصابيح LED فوق البنفسجية مقارنة بالمصابيح الزرقاء، فإن كلتا الطريقتين توفر سطوعًا مماثلاً. أحد المخاوف هو أن ضوء الأشعة فوق البنفسجية قد يتسرب من مصدر ضوء معطل ويسبب ضررًا للعين البشرية أو الجلد. [ بحاجة لمصدر ]

يتم استخدام نمط جديد من الرقائق المكونة من نتريد الجاليوم على السيليكون (GaN-on-Si) لإنتاج مصابيح LED بيضاء باستخدام رقائق سيليكون مقاس 200 مم. هذا يتجنب ركيزة الياقوت الباهظة الثمن النموذجية في أحجام رقائق صغيرة نسبيًا مقاس 100 أو 150 مم. [34] يجب أن يقترن جهاز الياقوت بمجمع يشبه المرآة ليعكس الضوء الذي قد يهدر بخلاف ذلك. كان من المتوقع أنه منذ عام 2020، يتم تصنيع 40٪ من جميع مصابيح LED GaN من GaN-on-Si. يعد تصنيع مادة الياقوت الكبيرة أمرًا صعبًا، في حين أن مادة السيليكون الكبيرة أرخص وأكثر وفرة. يجب أن تكون شركات LED التي تتحول من استخدام الياقوت إلى السيليكون استثمارًا ضئيلًا. [35]

مصابيح LED بيضاء مختلطة

مجموعة LED بيضاء قابلة للضبط في كشاف ضوء

توجد مصابيح LED RGBW تجمع بين وحدات RGB مع LED أبيض فوسفوري في السوق. يؤدي القيام بذلك إلى الاحتفاظ باللون القابل للضبط للغاية لـ RGB LED، ولكنه يسمح بتحسين عرض الألوان والكفاءة عند تحديد لون قريب من الأبيض. [36]

بعض وحدات LED ذات اللون الأبيض الفسفوري هي "بيضاء قابلة للضبط"، حيث تمزج بين درجتين متطرفتين من درجات حرارة اللون (عادةً 2700 كلفن و6500 كلفن) لإنتاج قيم متوسطة. تتيح هذه الميزة للمستخدمين تغيير الإضاءة لتناسب الاستخدام الحالي لغرفة متعددة الوظائف. [37] وكما هو موضح بخط مستقيم على مخطط اللون، فإن المزيجات البسيطة ذات اللونين الأبيضين سيكون لها تحيز وردي، ويصبح أكثر حدة في المنتصف. يمكن لكمية صغيرة من الضوء الأخضر، التي يوفرها مصباح LED آخر، تصحيح المشكلة. [38] بعض المنتجات هي RGBWW، أي RGBW مع أبيض قابل للضبط. [39]

الفئة الأخيرة من مصابيح LED البيضاء ذات الضوء المختلط هي مصابيح من الخافت إلى الدافئ. وهي عبارة عن مصابيح LED بيضاء عادية بدرجة حرارة 2700 كلفن مع مصباح LED أحمر صغير يضيء عند تعتيم المصباح. يؤدي القيام بذلك إلى زيادة دفء اللون، محاكياً لمصباح الإضاءة المتوهج. [39]

مصابيح LED بيضاء أخرى

هناك طريقة أخرى تستخدم لإنتاج مصابيح LED التجريبية ذات الضوء الأبيض والتي لا تستخدم أي فوسفور على الإطلاق وتعتمد على سيلينيد الزنك المزروع بطريقة متجانسة على ركيزة ZnSe والتي تصدر في نفس الوقت ضوءًا أزرق من منطقتها النشطة وضوءًا أصفر من الركيزة. [40]

الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs)

في الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء ( OLED )، تكون المادة الكهروضوئية التي تتكون منها الطبقة الباعثة للضوء في الصمام الثنائي عبارة عن مركب عضوي . تكون المادة العضوية موصلة للكهرباء بسبب عدم توطين إلكترونات باي الناتجة عن الاقتران على كل أو جزء من الجزيء، وبالتالي تعمل المادة كشبه موصل عضوي . [41] يمكن أن تكون المواد العضوية عبارة عن جزيئات عضوية صغيرة في طور بلوري ، أو بوليمرات . [42]

تتضمن المزايا المحتملة لشاشات OLED شاشات رفيعة ومنخفضة التكلفة مع جهد قيادة منخفض وزاوية عرض واسعة وتباين عالٍ ومجموعة ألوان . [ 43] تتمتع شاشات LED البوليمرية بفائدة إضافية تتمثل في الشاشات القابلة للطباعة والمرنة . [ 44] [45] [46] تم استخدام شاشات OLED لصنع شاشات مرئية للأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية والإضاءة وأجهزة التلفزيون. [42] [43]

أنواع

يتم إنتاج مصابيح LED بأشكال وأحجام متنوعة. غالبًا ما يكون لون العدسة البلاستيكية هو نفس اللون الفعلي للضوء المنبعث، ولكن ليس دائمًا. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم استخدام البلاستيك الأرجواني لمصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء، وتحتوي معظم الأجهزة الزرقاء على أغلفة عديمة اللون. عادةً ما توجد مصابيح LED عالية الطاقة الحديثة مثل تلك المستخدمة للإضاءة والإضاءة الخلفية في عبوات بتقنية التركيب السطحي (غير موضحة).
مجموعة متنوعة من مصابيح LED THT المنتشرة بقطر 5 مم
  • أحمر، 650 – 625 نانومتر
  • برتقالي، 600 – 610 نانومتر
  • الأصفر، 587 – 591 نانومتر
  • أخضر، 570 – 575 نانومتر
  • أزرق، 465 – 467 نانومتر
  • أرجواني، 395 – 400 نانومتر

يتم تصنيع مصابيح LED في عبوات مختلفة لتطبيقات مختلفة. يمكن تعبئة وصلة LED واحدة أو عدد قليل منها في جهاز مصغر واحد لاستخدامها كمؤشر أو مصباح تجريبي. قد تتضمن مجموعة مصابيح LED دوائر تحكم داخل نفس العبوة، والتي قد تتراوح من مقاوم بسيط أو عنصر تحكم وامض أو متغير اللون أو وحدة تحكم قابلة للتوجيه لأجهزة RGB. سيتم تركيب أجهزة إصدار الضوء الأبيض ذات الطاقة الأعلى على مشعات حرارية وسيتم استخدامها للإضاءة. تتوفر شاشات أبجدية رقمية بتنسيق مصفوفة النقاط أو الشريط على نطاق واسع. تسمح العبوات الخاصة بتوصيل مصابيح LED بالألياف الضوئية لروابط اتصالات البيانات عالية السرعة.

مصغر

صورة لمصابيح LED صغيرة الحجم يتم تركيبها على السطح بأحجام شائعة. يمكن أن تكون أصغر كثيرًا من  مصابيح LED التقليدية مقاس 5 مم، كما هو موضح في الزاوية العلوية اليسرى.
عبوة LED صغيرة جدًا (1.6×1.6×0.35  مم) باللونين الأحمر والأخضر والأزرق مع تفاصيل ربط سلكية ذهبية

تُستخدم هذه المصابيح في الغالب كمؤشرات، وتأتي بأحجام مختلفة من 1.8 مم إلى 10 مم، وحزم تثبيت عبر الثقوب والسطح . [47] تتراوح تصنيفات التيار النموذجية من حوالي 1 مللي أمبير إلى أكثر من 20 مللي أمبير. يمكن لحام مصابيح LED بشريط PCB مرن لتشكيل شريط LED يستخدم بشكل شائع للزينة.

تشمل أشكال العبوات الشائعة الشكل الدائري، مع قمة مقببة أو مسطحة، والمستطيل مع قمة مسطحة (كما هو مستخدم في شاشات الرسم البياني)، والمثلث أو المربع مع قمة مسطحة. قد يكون التغليف أيضًا شفافًا أو ملونًا لتحسين التباين وزاوية الرؤية. قد تحتوي الأجهزة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء على صبغة سوداء لمنع الضوء المرئي أثناء مرور الأشعة تحت الحمراء، مثل Osram SFH 4546. [48]

تعتبر مصابيح LED ذات الجهد 5 فولت و12 فولت مصابيح LED مصغرة عادية تحتوي على مقاومة تسلسلية للتوصيل المباشر بمصدر طاقة 5  فولت أو 12  فولت. [49]

عالية القدرة

ثنائيات باعثة للضوء عالية الطاقة متصلة بقاعدة نجمية LED ( Luxeon ، Lumileds )

يمكن تشغيل مصابيح LED عالية الطاقة (HP-LEDs) أو مصابيح LED عالية الإخراج (HO-LEDs) بتيارات تتراوح من مئات مللي أمبير إلى أكثر من أمبير، مقارنة بعشرات مللي أمبير لمصابيح LED الأخرى. يمكن لبعضها أن ينبعث منها أكثر من ألف لومن. [50] [51] تم تحقيق كثافات طاقة LED تصل إلى 300 وات / سم 2. نظرًا لأن ارتفاع درجة الحرارة مدمر، فيجب تركيب مصابيح HP-LED على مشتت حراري للسماح بتبديد الحرارة. إذا لم تتم إزالة الحرارة من HP-LED، فإن الجهاز يفشل في ثوانٍ. يمكن لمصباح HP-LED واحد غالبًا أن يحل محل المصباح المتوهج في مصباح يدوي ، أو يتم ضبطه في مصفوفة لتشكيل مصباح LED قوي .

بعض مصابيح LED عالية الطاقة في هذه الفئة هي سلسلة Nichia 19، و Lumileds Rebel Led، وOsram Opto Semiconductors Golden Dragon، وCree X-lamp. اعتبارًا من سبتمبر 2009، تجاوزت بعض مصابيح LED عالية الطاقة التي تصنعها Cree 105 لومن/وات. [52]

ومن الأمثلة على قانون هايتز -الذي يتنبأ بارتفاع هائل في إنتاج الضوء وفعالية مصابيح LED بمرور الوقت- سلسلة CREE XP-G LED، والتي حققت 105  لومن/وات في عام 2009 [52] وسلسلة Nichia 19 بكفاءة نموذجية تبلغ 140  لومن/وات، والتي تم إصدارها في عام 2010. [53]

مدفوع بالتيار المتردد

يمكن تشغيل مصابيح LED التي طورتها شركة Seoul Semiconductor على طاقة التيار المتردد دون محول تيار مستمر. لكل نصف دورة، يصدر جزء من LED الضوء ويكون الجزء الآخر مظلمًا، وينعكس هذا خلال نصف الدورة التالي. تبلغ كفاءة هذا النوع من مصابيح LED عالية الضغط عادةً 40  لومن/وات. [54] قد يكون عدد كبير من عناصر LED في سلسلة قادرًا على العمل مباشرة من جهد الخط. في عام 2009، أصدرت شركة Seoul Semiconductor مصباح LED عالي الجهد المستمر، المسمى "Acrich MJT"، القادر على التشغيل من طاقة التيار المتردد باستخدام دائرة تحكم بسيطة. يوفر تبديد الطاقة المنخفض لهذه المصابيح مرونة أكبر من تصميم LED AC الأصلي. [55]

يجرد

تنعكس عدة نقاط LED كشريط إضاءة مستمر

شريط أو شريط LED هو لوحة دوائر مرنة مملوءة بثنائيات باعثة للضوء مثبتة على السطح (SMD LEDs) ومكونات أخرى تأتي عادةً مع دعامة لاصقة. تقليديًا، كانت أضواء الشريط تُستخدم فقط في الإضاءة المميزة والإضاءة الخلفية وإضاءة المهام وتطبيقات الإضاءة الزخرفية، مثل إضاءة الكوف .

ظهرت مصابيح شرائط LED في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ومنذ ذلك الحين، سمحت الكفاءة الضوئية المتزايدة ومصابيح SMD ذات الطاقة الأعلى باستخدامها في تطبيقات مثل إضاءة المهام عالية السطوع، واستبدال تركيبات الإضاءة الفلورية والهالوجينية، وتطبيقات الإضاءة غير المباشرة، والتفتيش بالأشعة فوق البنفسجية أثناء عمليات التصنيع، وتصميم الديكور والأزياء، وزراعة النباتات.

خاص بالتطبيق

RGB-SMD-LED
صورة مركبة لشاشة عرض بطاقة اسم على شكل ياقة مزودة بمصفوفة LED مقاس 11 × 44 باستخدام مصابيح LED من النوع 1608/0603. أعلى: ما يزيد قليلاً عن نصف الشاشة مقاس 21 × 86 مم . المنتصف: لقطة مقربة لمصابيح LED في ضوء محيطي. أسفل: مصابيح LED في ضوءها الأحمر الخاص.
وامض
تُستخدم مصابيح LED الوامضة كمؤشرات لجذب الانتباه دون الحاجة إلى إلكترونيات خارجية. تشبه مصابيح LED الوامضة مصابيح LED القياسية ولكنها تحتوي على منظم جهد متكامل ودائرة متعددة الاهتزازات تتسبب في وميض LED بفترة نموذجية تبلغ ثانية واحدة. في مصابيح LED ذات العدسات المنتشرة، تكون هذه الدائرة مرئية كنقطة سوداء صغيرة. تصدر معظم مصابيح LED الوامضة ضوءًا بلون واحد، ولكن الأجهزة الأكثر تطورًا يمكنها الوميض بين ألوان متعددة وحتى التلاشي خلال تسلسل ألوان باستخدام خلط ألوان RGB. أصبحت مصابيح LED SMD الوامضة بتنسيق 0805 وأحجام أخرى متاحة منذ أوائل عام 2019.
وميض
الإلكترونيات المتكاملة كانت الدوائر الإلكترونية البسيطة المدمجة في حزمة LED موجودة منذ عام 2011 على الأقل والتي تنتج نمط شدة LED عشوائي يذكرنا بشمعة متوهجة . [56] اقترحت الهندسة العكسية في عام 2024 أن بعض مصابيح LED المتوهجة ذات أوضاع السكون والاستيقاظ التلقائية قد تستخدم متحكمًا مدمجًا مكونًا من 8 بتات لهذه الوظيفة. [57]
ثنائي اللون
تحتوي مصابيح LED ثنائية اللون على اثنين من باعثي LED مختلفين في حالة واحدة. هناك نوعان من هذه المصابيح. يتكون النوع الأول من قالبين متصلين بنفس السلكين المتوازيين مع بعضهما البعض. يصدر التيار المتدفق في اتجاه واحد لونًا واحدًا، ويصدر التيار في الاتجاه المعاكس اللون الآخر. يتكون النوع الآخر من قالبين بأسلاك منفصلة لكلا القالبين وسلك آخر للأنود أو الكاثود المشترك بحيث يمكن التحكم فيهما بشكل مستقل. التركيبة ثنائية اللون الأكثر شيوعًا هي الأحمر / الأخضر التقليدي . تشمل التركيبات الأخرى الكهرمان / الأخضر التقليدي، والأحمر / الأخضر النقي، والأحمر / الأزرق، والأزرق / الأخضر النقي.
RGB ثلاثي الألوان
تحتوي مصابيح LED ثلاثية الألوان على ثلاثة باعثات LED مختلفة في علبة واحدة. يتم توصيل كل باعث بسلك منفصل حتى يمكن التحكم فيها بشكل مستقل. يكون الترتيب المكون من أربعة أسلاك نموذجيًا مع سلك مشترك واحد (أنود أو كاثود) وسلك إضافي لكل لون. تحتوي الأنواع الأخرى على سلكين فقط (موجب وسالب) ولديها وحدة تحكم إلكترونية مدمجة. تتكون مصابيح LED RGB من مصباح LED أحمر وآخر أخضر وآخر أزرق. [58] من خلال ضبط كل من الثلاثة بشكل مستقل ، تكون مصابيح LED RGB قادرة على إنتاج مجموعة ألوان واسعة. على عكس مصابيح LED المخصصة للألوان، لا تنتج هذه أطوال موجية نقية. قد لا يتم تحسين الوحدات لخلط الألوان بسلاسة.
ديكوري متعدد الألوان
تتضمن مصابيح LED متعددة الألوان الزخرفية عدة باعثات بألوان مختلفة يتم توفيرها من خلال سلكين فقط. يتم تبديل الألوان داخليًا عن طريق تغيير جهد الإمداد.
أبجدي رقمي
تتوفر شاشات LED الأبجدية الرقمية بتنسيق سبعة أجزاء ونجمة ومصفوفة نقطية . تتعامل الشاشات ذات السبعة أجزاء مع جميع الأرقام ومجموعة محدودة من الحروف. يمكن لشاشات Starburst عرض جميع الحروف. تستخدم شاشات النقاط المصفوفة عادةً 5 × 7 بكسل لكل حرف. كانت شاشات LED ذات السبعة أجزاء مستخدمة على نطاق واسع في السبعينيات والثمانينيات، ولكن الاستخدام المتزايد لشاشات الكريستال السائل ، مع احتياجاتها المنخفضة من الطاقة ومرونة العرض الأكبر، قلل من شعبية شاشات LED الرقمية والأبجدية.
RGB الرقمي
تحتوي مصابيح LED الرقمية القابلة للعنونة RGB على إلكترونيات تحكم "ذكية" خاصة بها. بالإضافة إلى الطاقة والأرض، توفر هذه توصيلات لإدخال البيانات وإخراجها والساعة وأحيانًا إشارة ستروب. يتم توصيلها في سلسلة متسلسلة ، مما يسمح بالتحكم بسهولة في مصابيح LED الفردية في شريط إضاءة LED طويل بواسطة متحكم دقيق. يمكن للبيانات المرسلة إلى أول مصباح LED في السلسلة التحكم في سطوع ولون كل مصباح LED بشكل مستقل عن الآخرين. يتم استخدامها حيث تكون هناك حاجة إلى مزيج من التحكم الأقصى والحد الأدنى من الإلكترونيات المرئية مثل سلاسل عيد الميلاد ومصفوفات LED. حتى أن بعضها يحتوي على معدلات تحديث في نطاق كيلو هرتز، مما يسمح بتطبيقات الفيديو الأساسية. تُعرف هذه الأجهزة برقم الجزء الخاص بها (WS2812 هو الشائع) أو اسم العلامة التجارية مثل NeoPixel .
خيط
يتكون خيط LED من رقائق LED متعددة متصلة على التوالي على ركيزة طولية مشتركة تشكل قضيبًا رفيعًا يذكرنا بخيط المصباح المتوهج التقليدي. [59] يتم استخدامها كبديل زخرفي منخفض التكلفة للمصابيح الكهربائية التقليدية التي يتم التخلص منها تدريجيًا في العديد من البلدان. ​​تستخدم الخيوط جهدًا عاليًا إلى حد ما، مما يسمح لها بالعمل بكفاءة مع جهد التيار الكهربائي. غالبًا ما يتم استخدام مقوم بسيط وحد تيار سعوي لإنشاء بديل منخفض التكلفة لمصباح كهربائي تقليدي دون تعقيد محول الجهد المنخفض والتيار العالي الذي تحتاجه مصابيح LED ذات القالب الواحد. [60] عادةً، يتم تعبئتها في مصباح مشابه للمصابيح التي تم تصميمها لتحل محلها، ومليئة بالغاز الخامل عند ضغط أقل قليلاً من الضغط المحيط لإزالة الحرارة بكفاءة ومنع التآكل.
صفائف الشريحة على اللوحة
غالبًا ما يتم إنتاج مصابيح LED المثبتة على السطح في صفائف على الرقاقة (COB)، مما يسمح بتبديد الحرارة بشكل أفضل من مصباح LED واحد له خرج مضيء مماثل. [61] يمكن ترتيب مصابيح LED حول أسطوانة، وتسمى "مصابيح كوز الذرة" بسبب صفوف مصابيح LED الصفراء. [62]

اعتبارات الاستخدام

  • الكفاءة: تصدر مصابيح LED عددًا أكبر من اللومن لكل واط مقارنة بالمصابيح المتوهجة. [63] لا تتأثر كفاءة تركيبات الإضاءة LED بالشكل والحجم، على عكس المصابيح أو الأنابيب الفلورية.
  • الحجم: يمكن أن تكون مصابيح LED صغيرة جدًا (أصغر من 2 مم 2 [64] ) ويمكن ربطها بسهولة بلوحات الدوائر المطبوعة.

مصادر الطاقة

دائرة LED بسيطة مع مقاومة لتحديد التيار

يرتفع التيار في الصمام الثنائي الباعث للضوء أو الصمامات الثنائية الأخرى بشكل كبير مع الجهد المطبق (انظر معادلة الصمام الثنائي شوكلي )، لذا فإن التغيير الصغير في الجهد يمكن أن يسبب تغييرًا كبيرًا في التيار. يجب تنظيم التيار عبر الصمام الثنائي الباعث للضوء بواسطة دائرة خارجية مثل مصدر تيار ثابت لمنع التلف. نظرًا لأن معظم مصادر الطاقة الشائعة هي مصادر ذات جهد ثابت (تقريبًا)، فيجب أن تتضمن تركيبات الصمام الثنائي الباعث للضوء محول طاقة، أو على الأقل مقاوم تحديد التيار. في بعض التطبيقات، تكون المقاومة الداخلية للبطاريات الصغيرة كافية للحفاظ على التيار ضمن تصنيف الصمام الثنائي الباعث للضوء. [ بحاجة لمصدر ]

إن مصابيح LED حساسة للجهد الكهربي. ويجب تزويدها بجهد كهربي أعلى من جهد العتبة وتيار كهربي أقل من تصنيفها. ويتغير التيار ومدة الحياة بشكل كبير مع حدوث تغيير بسيط في الجهد الكهربي المطبق. وبالتالي فإنها تتطلب مصدرًا منظمًا للتيار (عادةً ما يكون مجرد مقاوم متسلسل لمصابيح LED المؤشرة). [65]

انخفاض الكفاءة : تنخفض كفاءة مصابيح LED مع زيادة التيار الكهربائي . كما تزداد عملية التسخين مع ارتفاع التيارات، مما يؤثر على عمر مصابيح LED. وتضع هذه التأثيرات حدودًا عملية للتيار عبر مصابيح LED في التطبيقات عالية الطاقة. [66]

القطبية الكهربائية

على عكس المصباح المتوهج التقليدي، سوف يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء فقط عندما يتم تطبيق الجهد في الاتجاه الأمامي للصمام الثنائي الباعث للضوء. لا يتدفق أي تيار ولا ينبعث أي ضوء إذا تم تطبيق الجهد في الاتجاه المعاكس. إذا تجاوز الجهد العكسي جهد الانهيار ، والذي يكون عادةً حوالي خمسة فولت، يتدفق تيار كبير وسيتلف الصمام الثنائي الباعث للضوء. إذا كان التيار العكسي محدودًا بدرجة كافية لتجنب التلف، فإن الصمام الثنائي الباعث للضوء الموصل للضوء العكسي هو صمام ثنائي ضوضاء مفيد . [ بحاجة لمصدر ]

بحكم التعريف، تكون فجوة نطاق الطاقة لأي صمام ثنائي أعلى عند التحيز العكسي مقارنة بالتحيز الأمامي. ولأن طاقة فجوة النطاق تحدد الطول الموجي للضوء المنبعث، فلا يمكن أن يكون اللون هو نفسه عند التحيز العكسي. ويكون جهد الانهيار العكسي مرتفعًا بدرجة كافية بحيث لا يمكن أن يكون الطول الموجي المنبعث متشابهًا بدرجة كافية بحيث يظل مرئيًا. وعلى الرغم من وجود عبوات LED مزدوجة تحتوي على LED بلون مختلف في كل اتجاه، فمن غير المتوقع أن يتمكن أي عنصر LED واحد من إصدار ضوء مرئي عند التحيز العكسي. [ بحاجة لمصدر ]

ليس من المعروف ما إذا كان من الممكن وجود أي صمام ثنائي زينر يصدر الضوء فقط في وضع التحيز العكسي. بشكل فريد، هذا النوع من الصمامات الثنائية الباعثة للضوء يوصل عند توصيله بشكل عكسي.

مظهر

  • اللون: يمكن لمصابيح LED إصدار الضوء باللون المقصود دون استخدام أي مرشحات ألوان كما هو الحال في طرق الإضاءة التقليدية. وهذا أكثر كفاءة ويمكن أن يقلل التكاليف الأولية.
  • ضوء بارد: على عكس معظم مصادر الضوء، تشع مصابيح LED قدرًا ضئيلًا جدًا من الحرارة في شكل أشعة تحت الحمراء التي قد تسبب تلفًا للأشياء الحساسة أو الأقمشة. يتم توزيع الطاقة المهدرة على شكل حرارة من خلال قاعدة مصباح LED.
  • تجسيد اللون: تحتوي معظم مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد على أطياف تختلف بشكل كبير عن مشع الجسم الأسود مثل الشمس أو الضوء المتوهج. يمكن أن يؤدي الارتفاع عند 460 نانومتر والانخفاض عند 500 نانومتر إلى ظهور لون الأشياء بشكل مختلف تحت إضاءة LED ذات اللون الأبيض البارد عن ضوء الشمس أو المصادر المتوهجة، بسبب التماثل اللوني ، [67] حيث يتم تقديم الأسطح الحمراء بشكل سيئ بشكل خاص بواسطة مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد القائمة على الفوسفور النموذجية. وينطبق الشيء نفسه على الأسطح الخضراء. يتم قياس جودة تجسيد اللون لمصباح LED من خلال مؤشر تجسيد اللون (CRI) .
  • التعتيم: يمكن تعتيم مصابيح LED إما عن طريق تعديل عرض النبضة أو خفض التيار الأمامي. [68] يعد تعديل عرض النبضة هذا هو السبب في أن مصابيح LED، وخاصة المصابيح الأمامية في السيارات، تبدو وكأنها تومض أو تتذبذب عند مشاهدتها على الكاميرا أو من قبل بعض الأشخاص. هذا نوع من التأثير الومضاني .

خصائص الضوء

  • وقت التشغيل: تضيء مصابيح LED بسرعة كبيرة. يصل مؤشر LED الأحمر النموذجي إلى السطوع الكامل في أقل من ميكروثانية . [69] يمكن أن تتمتع مصابيح LED المستخدمة في أجهزة الاتصالات بأوقات استجابة أسرع.
  • التركيز: يمكن تصميم العبوة الصلبة لمصباح LED لتركيز الضوء. غالبًا ما تتطلب مصادر الإضاءة المتوهجة والفلورية عاكسًا خارجيًا لجمع الضوء وتوجيهه بطريقة قابلة للاستخدام. بالنسبة لحزم LED الأكبر حجمًا ، غالبًا ما تُستخدم عدسات الانعكاس الداخلي الكلي (TIR) ​​لنفس التأثير. عند الحاجة إلى كميات كبيرة من الضوء، يتم عادةً نشر العديد من مصادر الضوء مثل رقائق LED، والتي يصعب تركيزها أو تجميعها على نفس الهدف.
  • مصدر الضوء المساحية: لا تقترب مصابيح LED الفردية من مصدر الضوء النقطي مما يعطي توزيعًا كرويًا للضوء، بل توزيعًا لامبرتيًا . لذا، من الصعب تطبيق مصابيح LED على الاستخدامات التي تتطلب مجالًا ضوئيًا كرويًا. يمكن التلاعب بحقول الضوء المختلفة من خلال تطبيق بصريات أو "عدسات" مختلفة. لا يمكن لمصابيح LED توفير تباعد أقل من بضع درجات. [70]

مصداقية

  • مقاومة الصدمات: نظرًا لكون مصابيح LED مكونات ذات حالة صلبة، فمن الصعب إتلافها بصدمة خارجية، على عكس المصابيح الفلورية والمتوهجة، والتي تكون هشة. [71]
  • الهروب الحراري: لن تتقاسم سلاسل الصمامات الثنائية الباعثة للضوء المتوازية التيار بالتساوي بسبب تحمُّلات التصنيع في جهدها الأمامي. قد يؤدي تشغيل سلسلتين أو أكثر من مصدر تيار واحد إلى فشل الصمام الثنائي الباعث للضوء أثناء تسخين الأجهزة. إذا لم يكن تجميع الجهد الأمامي ممكنًا، يلزم وجود دائرة لضمان التوزيع المتساوي للتيار بين الخيوط المتوازية. [72]
  • الفشل البطيء: تفشل مصابيح LED بشكل أساسي بسبب التعتيم بمرور الوقت، وليس بسبب الفشل المفاجئ للمصابيح المتوهجة. [73]
  • العمر الافتراضي: يمكن أن تتمتع مصابيح LED بعمر افتراضي طويل نسبيًا. يقدر أحد التقارير عمرًا افتراضيًا يتراوح بين 35000 إلى 50000 ساعة، على الرغم من أن الوقت اللازم للفشل الكامل قد يكون أقصر أو أطول. [74] عادةً ما يتم تصنيف المصابيح الفلورية بحوالي 10000 إلى 25000 ساعة، اعتمادًا جزئيًا على ظروف الاستخدام، والمصابيح المتوهجة بـ 1000 إلى 2000 ساعة. أظهرت العديد من العروض التوضيحية لوزارة الطاقة أن انخفاض تكاليف الصيانة من هذا العمر الافتراضي الممتد، وليس توفير الطاقة، هو العامل الأساسي في تحديد فترة الاسترداد لمنتج LED. [75]
  • الدورة: تعتبر مصابيح LED مثالية للاستخدامات التي تخضع لدورات تشغيل وإيقاف متكررة، على عكس المصابيح المتوهجة والفلورية التي تفشل بشكل أسرع عند تشغيلها بشكل متكرر، أو مصابيح التفريغ عالية الكثافة (مصابيح HID) التي تتطلب وقتًا طويلاً للتسخين إلى الناتج الكامل والتبريد قبل أن يمكن إضاءتها مرة أخرى إذا تم إعادة تشغيلها.
  • الاعتماد على درجة الحرارة: يعتمد أداء LED إلى حد كبير على درجة الحرارة المحيطة لبيئة التشغيل - أو خصائص الإدارة الحرارية. قد يؤدي تشغيل LED في درجات حرارة محيطة عالية إلى ارتفاع درجة حرارة حزمة LED، مما يؤدي في النهاية إلى فشل الجهاز. هناك حاجة إلى مشتت حراري مناسب للحفاظ على عمر طويل. هذا مهم بشكل خاص في الاستخدامات في السيارات والطب والعسكرية حيث يجب أن تعمل الأجهزة على نطاق واسع من درجات الحرارة، وتتطلب معدلات فشل منخفضة.

تصنيع

تتضمن عملية تصنيع الصمام الثنائي الباعث للضوء خطوات متعددة، بما في ذلك التبلور، ومعالجة الشريحة، وفصل الشريحة، والتعبئة والتغليف. [76]

في عملية تصنيع LED النموذجية، يتم إجراء التغليف بعد الفحص والتقطيع ونقل القالب من الرقاقة إلى العبوة وربط الأسلاك أو تركيب الشريحة المقلوبة، [77] ربما باستخدام أكسيد الإنديوم والقصدير ، وهو موصل كهربائي شفاف. في هذه الحالة، يتم توصيل أسلاك الربط بفيلم ITO الذي تم ترسيبه في مصابيح LED.

دائرة الشريحة المقلوبة على اللوحة (COB) هي تقنية يمكن استخدامها لتصنيع مصابيح LED. [78]

الألوان والمواد

تُصنع مصابيح LED التقليدية من مجموعة متنوعة من المواد شبه الموصلة غير العضوية . يوضح الجدول التالي الألوان المتاحة مع نطاق الطول الموجي وانخفاض الجهد والمادة:

لون الطول الموجي (نانومتر) الجهد (فولت) مادة شبه موصلة
الأشعة تحت الحمراء λ > 760 ΔV < 1.9 زرنيخيد الغاليوم (GaAs)

زرنيخيد الغاليوم الألومنيوم (AlGaAs)

أحمر 610 < λ < 760 1.63 < ΔV < 2.03 زرنيخيد الغاليوم الألومنيوم (AlGaAs)

فوسفيد زرنيخيد الغاليوم (GaAsP) فوسفيد إنديوم غاليوم الألومنيوم (AlGaInP) فوسفيد الغاليوم (III) (GaP)

البرتقالي 590 < λ < 610 2.03 < ΔV < 2.10 فوسفيد زرنيخيد الغاليوم (GaAsP)

فوسفيد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم (AlGaInP) فوسفيد الغاليوم (III) (GaP)

أصفر 570 < λ < 590 2.10 < ΔV < 2.18 فوسفيد زرنيخيد الغاليوم (GaAsP)

فوسفيد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم (AlGaInP) فوسفيد الغاليوم (III) (GaP)

أخضر 500 < λ < 570 1.9 [79] < Δ V < 4.0 نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) / نيتريد الغاليوم (III) (GaN)

فوسفيد الغاليوم الثلاثي (GaP) فوسفيد إنديوم غاليوم الألومنيوم (AlGaInP) فوسفيد غاليوم الألومنيوم (AlGaP)

أزرق 450 < λ < 500 2.48 < ΔV < 3.7 سيلينيد الزنك (ZnSe)

نتريد إنديوم غاليوم (InGaN) كربيد السيليكون (SiC) كركيزة السيليكون (Si) كركيزة — (قيد التطوير)

بنفسجي 400 < λ < 450 2.76 < ΔV < 4.0 نتريد إنديوم غاليوم (InGaN)
أرجواني أنواع متعددة 2.48 < ΔV < 3.7 مصابيح LED مزدوجة باللون الأزرق/الأحمر،

أزرق مع فوسفور أحمر، أو أبيض مع بلاستيك أرجواني

الأشعة فوق البنفسجية λ < 400 3.1 < ΔV < 4.4 الماس (235 نانومتر) [80]

نتريد البورون (215 نانومتر) [81] [82] نتريد الألومنيوم (AlN) (210 نانومتر) [16]

نتريد الألومنيوم والغاليوم (AlGaN) نتريد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم (AlGaInN) — (حتى 210 نانومتر) [83]

أبيض طيف واسع 2.7 < ΔV < 3.5 الصمام الثنائي الأزرق مع الفوسفور الأصفر أو الصمام الثنائي البنفسجي/الأشعة فوق البنفسجية مع الفوسفور متعدد الألوان  

التطبيقات

مصابيح LED للتشغيل النهاري في السيارة

تنقسم استخدامات LED إلى خمس فئات رئيسية:

  • الإشارات البصرية حيث ينتقل الضوء بشكل مباشر تقريبًا من المصدر إلى العين البشرية، لنقل رسالة أو معنى
  • الإضاءة حيث ينعكس الضوء عن الأشياء لإعطاء استجابة بصرية لهذه الأشياء
  • قياس والتفاعل مع العمليات التي لا تنطوي على رؤية بشرية [84]
  • أجهزة استشعار الضوء ذات النطاق الضيق حيث تعمل مصابيح LED في وضع التحيز العكسي وتستجيب للضوء الساقط، بدلاً من إصدار الضوء [85] [86] [87] [88]
  • الزراعة الداخلية، بما في ذلك القنب. [89]

لقد أحدث تطبيق مصابيح LED في البستنة ثورة في زراعة النباتات من خلال توفير حلول إضاءة موفرة للطاقة وقابلة للتخصيص تعمل على تحسين نمو النباتات وتطورها. [90] توفر مصابيح LED تحكمًا دقيقًا في أطياف الضوء وكثافته وفترات الضوء، مما يمكن المزارعين من تخصيص ظروف الإضاءة وفقًا للاحتياجات المحددة لأنواع النباتات المختلفة ومراحل النمو. تعمل هذه التقنية على تعزيز عملية التمثيل الضوئي وتحسين غلة المحاصيل وتقليل تكاليف الطاقة مقارنة بأنظمة الإضاءة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، تولد مصابيح LED حرارة أقل، مما يسمح بوضعها بشكل أقرب إلى النباتات دون المخاطرة بالتلف الحراري، وتساهم في ممارسات الزراعة المستدامة من خلال خفض البصمة الكربونية وإطالة مواسم النمو في البيئات الخاضعة للرقابة. [91] يؤثر طيف الضوء على النمو وملف الأيض والمقاومة ضد مسببات الأمراض النباتية الفطرية لشتلات Solanum lycopersicum . [92] يمكن أيضًا استخدام مصابيح LED في التكاثر الدقيق . [93]

المؤشرات والعلامات

أدى انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض الصيانة والحجم الصغير لمصابيح LED إلى استخدامها كمؤشرات حالة وشاشات على مجموعة متنوعة من المعدات والمنشآت. تُستخدم شاشات LED ذات المساحة الكبيرة كشاشات في الملاعب وشاشات زخرفية ديناميكية وعلامات رسائل ديناميكية على الطرق السريعة. تُستخدم شاشات الرسائل الرقيقة وخفيفة الوزن في المطارات ومحطات السكك الحديدية، وكشاشات وجهات للقطارات والحافلات والترام والعبارات.

إشارات المرور LED باللونين الأحمر والأخضر

الضوء أحادي اللون مناسب لإشارات المرور وإشارات الخروج وإضاءة المركبات الطارئة وأضواء الملاحة في السفن وأضواء عيد الميلاد التي تعتمد على LED

نظرًا لعمرها الطويل وأوقات التبديل السريعة والرؤية في وضح النهار بسبب إنتاجها وتركيزها العاليين، فقد تم استخدام مصابيح LED في مصابيح الفرامل للسيارات وإشارات الانعطاف. يحسن الاستخدام في الفرامل من السلامة، بسبب الانخفاض الكبير في الوقت اللازم للإضاءة بالكامل، أو وقت الارتفاع الأسرع، حوالي 0.1 ثانية أسرع [ بحاجة لمصدر ] من المصباح المتوهج. يمنح هذا السائقين في الخلف مزيدًا من الوقت للرد. في دائرة ذات كثافة مزدوجة (علامات خلفية ومكابح) إذا لم يتم نبض مصابيح LED بتردد سريع بما فيه الكفاية، فيمكنها إنشاء مجموعة شبحية ، حيث تظهر صور شبحية لمصباح LED إذا مسحت العيون بسرعة عبر المجموعة. بدأت المصابيح الأمامية LED البيضاء في الظهور. يتمتع استخدام مصابيح LED بمزايا التصميم لأن مصابيح LED يمكن أن تشكل أضواء أرق بكثير من المصابيح المتوهجة ذات العاكسات المكافئة .

نظرًا لرخص ثمن مصابيح LED منخفضة الإنتاج نسبيًا، فهي تُستخدم أيضًا في العديد من الاستخدامات المؤقتة مثل العصي المضيئة والأشياء القابلة للرمي. كما استخدم الفنانون مصابيح LED في أعمالهم الفنية باستخدام مصابيح LED .

إضاءة

مع تطور مصابيح LED عالية الكفاءة والطاقة، أصبح من الممكن استخدام مصابيح LED في الإضاءة والإضاءة. ولتشجيع التحول إلى مصابيح LED وغيرها من الإضاءة عالية الكفاءة، أنشأت وزارة الطاقة الأمريكية في عام 2008 مسابقة L Prize . وفاز مصباح LED من Philips Lighting North America بالمسابقة الأولى في 3 أغسطس 2011، بعد إكمال 18 شهرًا من الاختبارات الميدانية والمختبرية واختبارات المنتج المكثفة بنجاح. [94]

إن الإضاءة الفعّالة ضرورية للهندسة المعمارية المستدامة . واعتبارًا من عام 2011، توفر بعض مصابيح LED ما يصل إلى 150 لومن/وات، وحتى النماذج الرخيصة منخفضة التكلفة تتجاوز عادةً 50 لومن/وات، بحيث يمكن لمصباح LED بقوة 6 وات تحقيق نفس النتائج التي يحققها مصباح متوهج قياسي بقوة 40 وات. كما يقلل الناتج الحراري المنخفض لمصابيح LED من الطلب على أنظمة تكييف الهواء . وفي جميع أنحاء العالم، يتم تبني مصابيح LED بسرعة لتحل محل المصادر الأقل فعالية مثل المصابيح المتوهجة ومصابيح الفلورسنت المدمجة وتقليل استهلاك الطاقة الكهربائية والانبعاثات المرتبطة بها. تُستخدم مصابيح LED التي تعمل بالطاقة الشمسية كإضاءة للشوارع وفي الإضاءة المعمارية .

تُستخدم المتانة الميكانيكية والعمر الطويل في إضاءة السيارات والدراجات النارية والدراجات الهوائية . تُستخدم مصابيح الشوارع LED على الأعمدة وفي مرائب السيارات. في عام 2007، كانت قرية توراكا الإيطالية أول مكان يحول إضاءة شوارعها إلى مصابيح LED. [95]

تستخدم إضاءة المقصورة في طائرات إيرباص وبوينج النفاثة الحديثة [ متى؟ ] إضاءة LED. كما تُستخدم مصابيح LED في إضاءة المطارات ومهبط الطائرات العمودية. تتضمن تركيبات LED في المطارات حاليًا أضواء المدرج متوسطة الكثافة، وأضواء خط وسط المدرج، وأضواء خط وسط ممرات الطيران وأضواء الحافة، وعلامات الإرشاد، وإضاءة العوائق.

تُستخدم مصابيح LED أيضًا كمصدر للضوء لأجهزة عرض DLP ، ولإضاءة أجهزة التلفاز LCD الأحدث (يُشار إليها باسم LED TV )، وشاشات الكمبيوتر (بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة ) وشاشات LCD للأجهزة المحمولة، خلفًا لشاشات LCD القديمة ذات الإضاءة الخلفية CCFL على الرغم من استبدالها بشاشات OLED . ترفع مصابيح LED RGB نطاق الألوان بنسبة تصل إلى 45%. يمكن جعل شاشات التلفزيون وشاشات الكمبيوتر أرق باستخدام مصابيح LED للإضاءة الخلفية. [96]

إن مصابيح LED صغيرة ومتينة وتحتاج إلى قدر ضئيل من الطاقة، لذا يتم استخدامها في الأجهزة المحمولة مثل المصابيح الكاشفة . تعمل مصابيح LED القوية أو فلاشات الكاميرات بجهد منخفض وآمن، بدلاً من 250 فولتًا أو أكثر الموجودة عادةً في الإضاءة القائمة على مصابيح الفلاش زينون . وهذا مفيد بشكل خاص في الكاميرات الموجودة على الهواتف المحمولة ، حيث تكون المساحة محدودة والدوائر الضخمة التي ترفع الجهد غير مرغوب فيها.

تُستخدم مصابيح LED للإضاءة بالأشعة تحت الحمراء في استخدامات الرؤية الليلية بما في ذلك كاميرات المراقبة . تسمح حلقة من مصابيح LED حول كاميرا الفيديو ، موجهة للأمام نحو خلفية عاكسة للضوء ، بضبط اللون في إنتاجات الفيديو .

مصابيح LED للعمال في المناجم، لزيادة الرؤية داخل المناجم
جسر فينسنت توماس في لوس أنجلوس مضاء بمصابيح LED زرقاء

تُستخدم مصابيح LED في عمليات التعدين ، كمصابيح أغطية لتوفير الضوء لعمال المناجم. وقد تم إجراء أبحاث لتحسين مصابيح LED للتعدين، لتقليل الوهج وزيادة الإضاءة، مما يقلل من خطر إصابة عمال المناجم. [97]

تُستخدم مصابيح LED بشكل متزايد في التطبيقات الطبية والتعليمية، على سبيل المثال لتحسين الحالة المزاجية. [98] حتى أن وكالة ناسا رعت أبحاثًا لاستخدام مصابيح LED لتعزيز الصحة لرواد الفضاء. [99]

اتصالات البيانات والإشارات الأخرى

يمكن استخدام الضوء لنقل البيانات والإشارات التناظرية. على سبيل المثال، يمكن استخدام مصابيح LED البيضاء في الأنظمة التي تساعد الأشخاص على التنقل في الأماكن المغلقة أثناء البحث عن الغرف أو الأشياء الضرورية. [100]

تستخدم أجهزة الاستماع المساعدة في العديد من المسارح والأماكن المماثلة مجموعات من مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء لإرسال الصوت إلى أجهزة الاستقبال الخاصة بالمستمعين. تُستخدم الثنائيات الباعثة للضوء (وكذلك أشعة الليزر شبه الموصلة) لإرسال البيانات عبر العديد من أنواع كابلات الألياف الضوئية ، من الصوت الرقمي عبر كابلات TOSLINK إلى وصلات الألياف عالية النطاق الترددي التي تشكل العمود الفقري للإنترنت. لبعض الوقت، كانت أجهزة الكمبيوتر مجهزة بشكل شائع بواجهات IrDA ، والتي سمحت لها بإرسال واستقبال البيانات إلى الأجهزة القريبة عبر الأشعة تحت الحمراء.

نظرًا لأن مصابيح LED يمكن أن تشتغل وتنطفئ ملايين المرات في الثانية، فمن الممكن تحقيق نطاق ترددي مرتفع للغاية للبيانات. [101] ولهذا السبب، تم اقتراح الاتصالات الضوئية المرئية (VLC) كبديل للنطاق الترددي الراديوي المتزايد التنافسية. [102] تعمل الاتصالات الضوئية المرئية في الجزء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي، لذلك يمكن نقل البيانات دون شغل ترددات الاتصالات الراديوية.

أنظمة الرؤية الآلية

تتطلب أنظمة الرؤية الآلية غالبًا إضاءة ساطعة ومتجانسة، وبالتالي يسهل معالجة الميزات المثيرة للاهتمام. وغالبًا ما يتم استخدام مصابيح LED.

تعد ماسحات الباركود من أكثر الأمثلة شيوعًا لتطبيقات الرؤية الآلية، وتستخدم العديد من هذه الماسحات مصابيح LED الحمراء بدلاً من الليزر. تستخدم فئران الكمبيوتر الضوئية مصابيح LED كمصدر للضوء للكاميرا المصغرة الموجودة داخل الفأرة.

تُعد مصابيح LED مفيدة للرؤية الآلية لأنها توفر مصدرًا موثوقًا به للضوء. يمكن تشغيل مصابيح LED وإيقاف تشغيلها لتناسب احتياجات نظام الرؤية، ويمكن تخصيص شكل الشعاع الناتج بما يتناسب مع متطلبات النظام.

الكشف البيولوجي

أدى اكتشاف إعادة التركيب الإشعاعي في سبائك نيتريد الألومنيوم والغاليوم (AlGaN) بواسطة مختبر أبحاث الجيش الأمريكي (ARL) إلى تصور الثنائيات الباعثة للضوء فوق البنفسجي (LEDs) ليتم دمجها في أجهزة استشعار الفلورسنت المستحثة بالضوء المستخدمة في الكشف عن العوامل البيولوجية. [103] [104] [105] في عام 2004، بدأ مركز Edgewood الكيميائي البيولوجي (ECBC) الجهود لإنشاء كاشف بيولوجي يسمى TAC-BIO. استفاد البرنامج من مصادر الأشعة فوق البنفسجية شبه الموصلة (SUVOS) التي طورتها وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) . [105]

يُعد الفلورسنت المستحث بالأشعة فوق البنفسجية أحد أكثر التقنيات قوة المستخدمة للكشف السريع في الوقت الفعلي عن الهباء الجوي البيولوجي. [105] كانت أجهزة استشعار الأشعة فوق البنفسجية الأولى عبارة عن ليزر تفتقر إلى التطبيق العملي للاستخدام الميداني. من أجل معالجة هذه المشكلة، قامت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة بدمج تقنية SUVOS لإنشاء جهاز منخفض التكلفة وصغير وخفيف الوزن ومنخفض الطاقة. كان وقت استجابة كاشف TAC-BIO دقيقة واحدة من لحظة استشعاره لعامل بيولوجي. كما تم إثبات أنه يمكن تشغيل الكاشف دون مراقبة في الأماكن المغلقة والمفتوحة لأسابيع في المرة الواحدة. [105]

تتألق الجسيمات البيولوجية المتناثرة في الهواء وتشتت الضوء تحت شعاع ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تعتمد الفلورسنت الملحوظ على الطول الموجي المطبق والفلوروفورات الكيميائية الحيوية داخل العامل البيولوجي. توفر الفلورسنت المستحث بالأشعة فوق البنفسجية طريقة سريعة ودقيقة وفعالة وعملية من الناحية اللوجستية للكشف عن العامل البيولوجي. وذلك لأن استخدام الفلورسنت فوق البنفسجي لا يتطلب أي كواشف، أو عملية لا تتطلب إضافة مادة كيميائية لإنتاج تفاعل، ولا تحتوي على مواد استهلاكية، أو لا تنتج أي منتجات ثانوية كيميائية. [105]

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لجهاز TAC-BIO التمييز بشكل موثوق بين الهباء الجوي الذي يشكل تهديدًا وغيره. وقد زُعم أنه حساس بدرجة كافية لاكتشاف التركيزات المنخفضة، ولكن ليس حساسًا لدرجة أنه قد يتسبب في نتائج إيجابية كاذبة. تعمل خوارزمية عد الجسيمات المستخدمة في الجهاز على تحويل البيانات الخام إلى معلومات عن طريق حساب نبضات الفوتون لكل وحدة زمنية من أجهزة الكشف عن الفلورسنت والتشتت، ومقارنة القيمة بعتبة محددة. [106]

تم طرح جهاز TAC-BIO الأصلي في عام 2010، بينما تم تصميم الجيل الثاني من جهاز TAC-BIO GEN II في عام 2015 ليكون أكثر فعالية من حيث التكلفة، حيث تم استخدام أجزاء بلاستيكية. يسمح تصميمه الصغير وخفيف الوزن بتركيبه على المركبات والروبوتات والمركبات الجوية بدون طيار. يمكن أيضًا استخدام جهاز الجيل الثاني كجهاز كشف بيئي لمراقبة جودة الهواء في المستشفيات أو الطائرات أو حتى في المنازل للكشف عن الفطريات والعفن. [107] [108]

تطبيقات أخرى

زي LED لفناني المسرح
ورق حائط LED من Meystyle
شاشة LED كبيرة خلف مشغل الأسطوانات
شاشة مكونة من سبعة أجزاء يمكنها عرض أربعة أرقام ونقاط
مصدر ضوء لوحة LED المستخدم في تجربة مبكرة على نمو البطاطس خلال مهمة المكوك STS-73 للتحقيق في إمكانية زراعة الغذاء في مهام مستقبلية طويلة الأمد

يمكن تعديل الضوء الصادر من مصابيح LED بسرعة كبيرة، لذا فهي تُستخدم على نطاق واسع في الاتصالات عبر الألياف الضوئية والبصريات في الفضاء الحر . ويشمل ذلك أجهزة التحكم عن بعد ، مثل أجهزة التلفاز، حيث تُستخدم مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء غالبًا. تستخدم العوازل الضوئية مصباح LED مدمجًا مع الصمام الثنائي الضوئي أو الترانزستور الضوئي لتوفير مسار إشارة مع عزل كهربائي بين دائرتين. وهذا مفيد بشكل خاص في المعدات الطبية حيث يجب عزل الإشارات الصادرة عن دائرة استشعار الجهد المنخفض (عادةً ما تعمل بالبطارية) على اتصال بكائن حي كهربائيًا عن أي عطل كهربائي محتمل في جهاز تسجيل أو مراقبة يعمل بجهد كهربائي خطير محتمل. كما يسمح العازل الضوئي بنقل المعلومات بين الدوائر التي لا تشترك في جهد أرضي مشترك.

تعتمد العديد من أنظمة الاستشعار على الضوء كمصدر للإشارة. غالبًا ما تكون مصابيح LED مثالية كمصدر للضوء نظرًا لمتطلبات أجهزة الاستشعار. يستخدم شريط الاستشعار الخاص بجهاز Nintendo Wii مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء. تستخدم أجهزة قياس الأكسجين النبضي هذه المصابيح لقياس تشبع الأكسجين . تستخدم بعض الماسحات الضوئية المسطحة مجموعات من مصابيح LED RGB بدلاً من مصباح الفلورسنت ذي الكاثود البارد النموذجي كمصدر للضوء. يتيح التحكم المستقل في ثلاثة ألوان مضاءة للماسحة الضوئية معايرة نفسها لتحقيق توازن ألوان أكثر دقة، ولا توجد حاجة للتسخين. علاوة على ذلك، لا يلزم أن تكون أجهزة الاستشعار الخاصة بها أحادية اللون، حيث يتم في أي وقت إضاءة الصفحة التي يتم مسحها ضوئيًا بلون واحد فقط من الضوء.

نظرًا لأنه يمكن أيضًا استخدام مصابيح LED كثنائيات ضوئية، فيمكن استخدامها لكل من انبعاث الضوء والكشف عنه. يمكن استخدام ذلك، على سبيل المثال، في شاشة تعمل باللمس تسجل الضوء المنعكس من إصبع أو قلم . [109] العديد من المواد والأنظمة البيولوجية حساسة للضوء أو تعتمد عليه. تستخدم مصابيح النمو مصابيح LED لزيادة التمثيل الضوئي في النباتات ، [110] ويمكن إزالة البكتيريا والفيروسات من الماء والمواد الأخرى باستخدام مصابيح LED فوق البنفسجية للتعقيم . [15] كما تم استخدام مصابيح LED ذات أطوال موجية معينة لعلاج اليرقان وحب الشباب عند الأطفال حديثي الولادة بالضوء . [111]

تتمتع مصابيح LED فوق البنفسجية، ذات النطاق الطيفي من 220 نانومتر إلى 395 نانومتر، بتطبيقات أخرى، مثل تنقية المياه / الهواء ، وتطهير الأسطح، وعلاج الغراء، والاتصالات في الفضاء الحر غير المرئي ، والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء، وطباعة الصبغة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والعلاج الضوئي ( فيتامين د 295 نانومتر ، ومصباح إكسيمر 308 نانومتر أو بديل الليزر)، والأجهزة الطبية/التحليلية، وامتصاص الحمض النووي. [104] [112]

كما تم استخدام مصابيح LED كمرجع جهد متوسط ​​الجودة في الدوائر الإلكترونية. يمكن استخدام انخفاض الجهد الأمامي (حوالي 1.7 فولت لمصباح LED أحمر أو 1.2 فولت للأشعة تحت الحمراء) بدلاً من الصمام الثنائي زينر في منظمات الجهد المنخفض. تحتوي مصابيح LED الحمراء على منحنى I / V الأكثر تسطحًا فوق الركبة. تحتوي مصابيح LED القائمة على النتريد على منحنى I / V شديد الانحدار ولا فائدة منها لهذا الغرض. على الرغم من أن جهد LED الأمامي يعتمد على التيار أكثر بكثير من الصمام الثنائي زينر، إلا أن الصمامات الثنائية زينر ذات جهد الانهيار أقل من 3 فولت ليست متاحة على نطاق واسع.

لقد أدى التصغير التدريجي لتكنولوجيا الإضاءة ذات الجهد المنخفض، مثل مصابيح LED وOLED، المناسبة للدمج في مواد منخفضة السماكة إلى تعزيز التجارب في الجمع بين مصادر الضوء وأسطح تغطية الجدران للجدران الداخلية في شكل ورق حائط LED .

البحث والتطوير

التحديات الرئيسية

تتطلب مصابيح LED كفاءة محسنة لتعتمد على التحسينات المستمرة مثل مواد الفوسفور والنقاط الكمومية . [113]

تحتاج عملية التحويل التنازلي (الطريقة التي تقوم بها المواد بتحويل الفوتونات الأكثر نشاطًا إلى ألوان مختلفة وأقل نشاطًا) إلى تحسين أيضًا. على سبيل المثال، تعتبر الفوسفورات الحمراء المستخدمة اليوم حساسة للحرارة وتحتاج إلى تحسين في هذا الجانب حتى لا تتغير ألوانها وتتعرض لانخفاض الكفاءة مع درجة الحرارة. يمكن أن تستفيد الفوسفورات الحمراء أيضًا من عرض طيفي أضيق لإصدار المزيد من اللومن وتصبح أكثر كفاءة في تحويل الفوتونات. [114]

بالإضافة إلى ذلك، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به في مجالات انخفاض كفاءة التيار، وتحول اللون، وموثوقية النظام، وتوزيع الضوء، والتعتيم، والإدارة الحرارية، وأداء مصدر الطاقة. [113]

كانت الشكوك المبكرة هي أن انخفاض الصمام الثنائي الباعث للضوء كان بسبب ارتفاع درجات الحرارة. أظهر العلماء أن درجة الحرارة لم تكن السبب الجذري لانخفاض الكفاءة. [115] تم تحديد الآلية المسببة لانخفاض الكفاءة في عام 2007 باسم إعادة تركيب أوجيه ، والتي تم أخذها بتفاعل مختلط. [66] حددت دراسة أجريت عام 2013 بشكل قاطع إعادة تركيب أوجيه على أنها السبب. [116]

التكنولوجيا المحتملة

تعتمد عائلة جديدة من مصابيح LED على أشباه الموصلات تسمى البيروفسكايت . في عام 2018، بعد أقل من أربع سنوات من اكتشافها، كانت قدرة مصابيح LED المصنوعة من البيروفسكايت (PLEDs) على إنتاج الضوء من الإلكترونات تنافس بالفعل تلك الخاصة بأفضل مصابيح OLED أداءً . [117] لديها إمكانية تحقيق فعالية من حيث التكلفة حيث يمكن معالجتها من المحلول، وهي طريقة منخفضة التكلفة ومنخفضة التقنية، والتي قد تسمح بتصنيع أجهزة تعتمد على البيروفسكايت ذات المساحات الكبيرة بتكلفة منخفضة للغاية. تتفوق كفاءتها من خلال القضاء على الخسائر غير الإشعاعية، أو بعبارة أخرى، القضاء على مسارات إعادة التركيب التي لا تنتج فوتونات؛ أو من خلال حل مشكلة الاقتران الخارجي (السائدة في مصابيح LED ذات الأغشية الرقيقة) أو موازنة حقن حامل الشحنة لزيادة EQE (كفاءة الكم الخارجية). لقد كسرت أحدث أجهزة PLED حاجز الأداء من خلال إطلاق EQE فوق 20٪. [118]

في عام 2018، نشر كاو وآخرون ولين وآخرون بشكل مستقل ورقتين بحثيتين حول تطوير مصابيح LED من البيروفسكايت ذات كفاءة كمية أكبر من 20%، مما جعل هاتين الورقتين حجر الأساس في تطوير مصابيح LED من البيروفسكايت. يتمتع جهازهم ببنية مستوية مماثلة، أي أن الطبقة النشطة (البيروفسكايت) محصورة بين قطبين. لتحقيق كفاءة كمية كمية عالية، لم يقللوا فقط من إعادة التركيب غير الإشعاعي، بل استخدموا أيضًا طرقهم الخاصة المختلفة بشكل طفيف لتحسين كفاءة الكمية الكمية. [118]

في عمل كاو وآخرون ، [119] استهدف الباحثون مشكلة الاقتران الخارجي، وهي أن الفيزياء البصرية لمصابيح LED ذات الأغشية الرقيقة تتسبب في حبس غالبية الضوء الناتج عن أشباه الموصلات في الجهاز. [120] لتحقيق هذا الهدف، أظهروا أن البيروفسكايتات المعالجة بالمحلول يمكن أن تشكل تلقائيًا صفائح بلورية بمقياس دون الميكرومتر، والتي يمكنها استخراج الضوء بكفاءة من الجهاز. تتشكل هذه البيروفسكايتات عن طريق إدخال إضافات الأحماض الأمينية في محاليل سلائف البيروفسكايت . بالإضافة إلى ذلك، فإن طريقتهم قادرة على تثبيط عيوب سطح البيروفسكايت وتقليل إعادة التركيب غير الإشعاعي. لذلك، من خلال تحسين اقتران الضوء وتقليل الخسائر غير الإشعاعية، نجح كاو وزملاؤه في تحقيق PLED مع EQE بنسبة تصل إلى 20.7٪. [119]

استخدم لين وزميله نهجًا مختلفًا لتوليد EQE عالية. بدلاً من تعديل البنية الدقيقة لطبقة البيروفسكايت، اختاروا تبني استراتيجية جديدة لإدارة التوزيع التركيبي في الجهاز - وهو نهج يوفر في نفس الوقت لمعانًا عاليًا وحقنًا متوازنًا للشحنة. بعبارة أخرى، ما زالوا يستخدمون طبقة انبعاثية مسطحة، لكنهم حاولوا تحسين توازن الإلكترونات والثقوب المحقونة في البيروفسكايت، وذلك لتحقيق الاستخدام الأكثر كفاءة لحاملات الشحنة. علاوة على ذلك، في طبقة البيروفسكايت، تكون البلورات محاطة تمامًا بمضاف MABr (حيث MA هو CH 3 NH 3 ). تعمل قشرة MABr على تثبيط العيوب غير الإشعاعية التي قد تكون موجودة بخلاف ذلك في بلورات البيروفسكايت، مما يؤدي إلى تقليل إعادة التركيب غير الإشعاعي. لذلك، من خلال موازنة حقن الشحنة وتقليل الخسائر غير الإشعاعية، طور لين وزملاؤه PLED مع EQE حتى 20.3٪. [121]

الصحة والسلامة

يمكن أن تتجاوز بعض مصابيح LED الزرقاء ومصابيح LED البيضاء الباردة الحدود الآمنة لما يسمى بخطر الضوء الأزرق كما هو محدد في مواصفات سلامة العين مثل "ANSI / IESNA RP-27.1–05: الممارسة الموصى بها للسلامة الضوئية للمصابيح وأنظمة المصابيح". [122] أظهرت إحدى الدراسات عدم وجود دليل على وجود خطر في الاستخدام العادي في الإضاءة المنزلية، [123] وأن الحذر مطلوب فقط في مواقف مهنية معينة أو لفئات سكانية محددة. [124] في عام 2006، نشرت اللجنة الكهروتقنية الدولية IEC 62471 السلامة الضوئية للمصابيح وأنظمة المصابيح ، لتحل محل تطبيق المعايير المبكرة الموجهة بالليزر لتصنيف مصادر LED. [125]

في حين تتمتع مصابيح LED بميزة على المصابيح الفلورية ، حيث أنها لا تحتوي على الزئبق ، إلا أنها قد تحتوي على معادن خطرة أخرى مثل الرصاص والزرنيخ . [126]

في عام 2016، أصدرت الجمعية الطبية الأمريكية (AMA) بيانًا بشأن التأثير السلبي المحتمل لإضاءة الشوارع المزرقة على دورة النوم والاستيقاظ لسكان المدن. يزعم المنتقدون في الصناعة أن مستويات التعرض ليست عالية بما يكفي لإحداث تأثير ملحوظ. [127]

القضايا البيئية

  • تلوث الضوء : نظرًا لأن مصابيح LED البيضاء تصدر المزيد من الضوء ذي الطول الموجي القصير مقارنة بالمصادر مثل مصابيح بخار الصوديوم عالية الضغط، فإن الحساسية المتزايدة للرؤية الليلية للونين الأزرق والأخضر تعني أن مصابيح LED البيضاء المستخدمة في الإضاءة الخارجية تسبب توهجًا سماويًا أكبر بكثير . [55]
  • التأثير على الحياة البرية: تُعد مصابيح LED أكثر جاذبية للحشرات من مصابيح بخار الصوديوم، لدرجة أنه كان هناك قلق تكهنات حول إمكانية حدوث خلل في شبكات الغذاء . [128] [129] يمكن أن تؤدي إضاءة LED بالقرب من الشواطئ، وخاصة الألوان الزرقاء والبيضاء القوية، إلى إرباك صغار السلاحف وجعلها تتجول في الداخل بدلاً من ذلك. [130] تشجع مجموعات الحفاظ على البيئة استخدام مصابيح LED "الإضاءة الآمنة للسلاحف" التي تنبعث فقط من أجزاء ضيقة من الطيف المرئي من أجل تقليل الضرر. [131]
  • الاستخدام في ظروف الشتاء: نظرًا لأنها لا تصدر الكثير من الحرارة مقارنة بالمصابيح المتوهجة، فإن مصابيح LED المستخدمة للتحكم في حركة المرور قد تحجبها الثلوج، مما يؤدي إلى وقوع حوادث. [132] [133]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "كان HJ Round رائدًا في تطوير LED". www.myledpassion.com . مؤرشف من الأصل في 28 أكتوبر 2020 . تم الاسترجاع في 11 أبريل 2017 .
  2. ^ "حياة وأوقات الصمام الثنائي الباعث للضوء - تاريخ يمتد لمائة عام" (PDF) . مركز أبحاث الإلكترونيات الضوئية، جامعة ساوثهامبتون. أبريل 2007. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 سبتمبر 2012. تم الاسترجاع في 4 سبتمبر 2012 .
  3. ^ براءة اختراع الولايات المتحدة رقم 3293513، "الصمام الثنائي المشع لأشباه الموصلات"، جيمس ر. بيارد وجاري بيتمان، تم تقديمها في 8 أغسطس 1962، وصدرت في 20 ديسمبر 1966.
  4. ^ "مخترع مصدر ضوء طويل الأمد ومنخفض الحرارة يحصل على جائزة Lemelson-MIT للاختراع بقيمة 500 ألف دولار". واشنطن العاصمة، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. 21 أبريل 2004. مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2011. تم الاسترجاع في 21 ديسمبر 2011 .
  5. ^ إدواردز، كيمبرلي د. "الثنائيات الباعثة للضوء" (PDF) . جامعة كاليفورنيا، إيرفين . ص. 2. مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 فبراير 2019. تم الاسترجاع في 12 يناير 2019 .
  6. ^ مركز أبحاث الإضاءة. "كيف يتم إنتاج الضوء الأبيض باستخدام مصابيح LED؟". معهد رينسيلار للفنون التطبيقية . مؤرشف من الأصل في 2 مايو 2021. تم الاسترجاع في 12 يناير 2019 .
  7. ^ Okon, Thomas M.; Biard, James R. (2015). "The First Practical LED" (PDF) . EdisonTechCenter.org . Edison Tech Center . تم الاسترجاع في 2 فبراير 2016 .
  8. ^ Peláez, E. A; Villegas, E. R (2007). "المقايضات بين خفض طاقة LED لقياس التأكسج النبضي أثناء الحركة". المؤتمر الدولي السنوي التاسع والعشرون لجمعية الهندسة الطبية والبيولوجية التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . المجلد 2007. ص  2296- 9. doi :10.1109/IEMBS.2007.4352784. ISBN 978-1-4244-0787-3. ISSN  1557-170X. PMID  18002450. S2CID  34626885.
  9. ^ Lossev, OV (نوفمبر 1928). "CII. كاشف الكربوروندوم المضيء وتأثير الكشف والتذبذبات مع البلورات". مجلة لندن وإدنبرة ودبلن الفلسفية ومجلة العلوم . 6 (39): 1024–1044 . doi :10.1080/14786441108564683. ISSN  1941-5982.
  10. ^ ياو، إتش والتر؛ شوبرت، إي فريد؛ الولايات المتحدة؛ شركة AIXTRON؛ جمعية مهندسي الأجهزة الضوئية الضوئية، المحررون (2001). الثنائيات الباعثة للضوء: البحث والتصنيع والتطبيقات، المجلد: 24-25 يناير 2001، سان خوسيه، الولايات المتحدة الأمريكية. سلسلة وقائع SPIE. بيلينجهام، واشنطن: SPIE. رقم ISBN 978-0-8194-3956-7. OCLC  47203707.
  11. ^ بيرسال، توماس (2010). أساسيات الفوتونيات، الطبعة الثانية. ماكجرو هيل. رقم ISBN 978-0-07-162935-5. مؤرشف من الأصل في 17 أغسطس 2021 . تم الاسترجاع 25 فبراير 2021 .
  12. ^ "أساسيات LED | وزارة الطاقة". www.energy.gov . تم الاسترجاع في 22 أكتوبر 2018 .
  13. ^ "توزيع الطيف LED". optiwave.com . 25 يوليو 2013. تم الاسترجاع في 20 يونيو 2017 .
  14. ^ كوك، مايك (أبريل-مايو 2010). "البحث العميق في مصابيح LED المستخدمة في تعقيم الأشعة فوق البنفسجية" (PDF) . Semiconductor Today . 5 (3): 82. مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 مايو 2013.
  15. ^ ab Mori, M.; Hamamoto, A.; Takahashi, A.; Nakano, M.; Wakikawa, N.; Tachibana, S.; Ikehara, T.; Nakaya, Y.; Akutagawa, M.; Kinouchi, Y. (2007). "تطوير جهاز تعقيم مياه جديد باستخدام مصباح LED فوق بنفسجي بطول موجة 365 نانومتر". الهندسة الطبية والبيولوجية والحوسبة . 45 (12): 1237– 1241. doi : 10.1007/s11517-007-0263-1 . PMID  17978842. S2CID  2821545.
  16. ^ ab Taniyasu, Y.; Kasu, M.; Makimoto, T. (2006). "صمام ثنائي باعث للضوء من نتريد الألومنيوم بطول موجي 210 نانومتر". Nature . 441 (7091): 325– 328. Bibcode :2006Natur.441..325T. doi :10.1038/nature04760. PMID  16710416. S2CID  4373542.
  17. ^ كوبوتا، ي.؛ واتانابي، ك.؛ تسودا، أو.؛ ​​تانيجوتشي، ت. (2007). "نيتريد البورون السداسي الباعث للضوء فوق البنفسجي العميق المُصنَّع عند الضغط الجوي". ساينس . 317 (5840): 932– 934. رمز Bibcode :2007Sci...317..932K. doi : 10.1126/science.1144216 . PMID  17702939.
  18. ^ واتانابي، ك.؛ تانيجوتشي، ت.؛ كاندا، هـ. (2004). "خصائص فجوة النطاق المباشرة والدليل على استخدام الليزر فوق البنفسجي لبلورة واحدة من نتريد البورون السداسي". مواد الطبيعة . 3 (6): 404– 409. رمز Bibcode :2004NatMa...3..404W. doi :10.1038/nmat1134. PMID  15156198. S2CID  23563849.
  19. ^ Koizumi, S.; Watanabe, K.; Hasegawa, M.; Kanda, H. (2001). "Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction". Science . 292 (5523): 1899– 1901. Bibcode :2001Sci...292.1899K. doi :10.1126/science.1060258. PMID  11397942. S2CID  10675358.
  20. ^ "رؤية اللون الأحمر مع الفوسفور PFS".
  21. ^ "GE Lighting تصنع الفوسفور الأحمر PFS لتطبيقات الإضاءة الخلفية لشاشات LED". 31 مارس 2015.
  22. ^ مورفي، جيمس إي.؛ جارسيا سانتاماريا، فلورنسيو؛ سيتلور، أنانت أيه.؛ سيستا، سرينيفاس (2015). "62.4: PFS، K2SiF6:Mn4+: الفوسفور الباعث للضوء LED ذو الخط الأحمر خلف منصة TriGain Technology™ من شركة GE". ملخص الأوراق الفنية لندوة سيد . 46 : 927– 930. doi :10.1002/sdtp.10406.
  23. ^ دوتا، بارثا س.؛ ليوتا، كاثرين م. (2018). "مصابيح LED بيضاء ذات طيف كامل من أي درجة حرارة لونية مع مؤشر تجسيد اللون أعلى من 90 باستخدام فوسفور عريض النطاق واحد". مجلة ECS لعلوم وتكنولوجيا الحالة الصلبة . 7 : R3194 - R3198 . doi : 10.1149/2.0251801jss . S2CID  103600941.
  24. ^ تشو، جايهي؛ بارك، جون هيوك؛ كيم، جونج كيو؛ شوبرت، إي. فريد (2017). "الصمامات الثنائية الباعثة للضوء الأبيض: التاريخ والتقدم والمستقبل". مراجعات الليزر والفوتونيات . 11 (2): 1600147. رمز Bibcode :2017LPRv...1100147C. doi :10.1002/lpor.201600147. ISSN  1863-8880. S2CID  53645208.
  25. ^ Light-Emitting Diodes (الطبعة الثالثة، 2018). E. Fred Schubert. 3 فبراير 2018. ISBN 978-0-9863826-6-6.
  26. ^ التصنيع الإضافي والتكنولوجيات الاستراتيجية في صناعة السيراميك المتقدمة. جون وايلي وأولاده. 16 أغسطس 2016. ISBN 978-1-119-23600-9.
  27. ^ مورينو، آي.؛ كونتريراس، يو. (2007). "توزيع الألوان من مصفوفات LED متعددة الألوان". Optics Express . 15 (6): 3607– 3618. Bibcode :2007OExpr..15.3607M. doi : 10.1364/OE.15.003607 . PMID  19532605. S2CID  35468615.
  28. ^ نعم دونغ مينغ. هوانغ، تشي فنغ. لو، تشيه فنغ؛ يانغ، تشيه تشونغ. “صنع الثنائيات الباعثة للضوء الأبيض بدون فوسفور | الصفحة الرئيسية لـ SPIE: SPIE”. spie.org . تم الاسترجاع في 7 أبريل 2019 .
  29. ^ كابريرا، روان (2019). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . EDTECH. ISBN 978-1839473838.
  30. ^ شوبرت، إي. فريد؛ كيم، جونج كيو (2005). "مصادر الضوء ذات الحالة الصلبة تصبح ذكية" (PDF) . العلوم . 308 (5726): 1274– 1278. رمز Bibcode :2005Sci...308.1274S. doi :10.1126/science.1108712. PMID  15919985. S2CID  6354382. مؤرشف من الأصل (PDF) في 5 فبراير 2016.
  31. ^ نيمز، توماس؛ هايلر، فريدريك؛ جينسن، كيفن (نوفمبر 2012). "المستشعرات والتحكم في التغذية الراجعة لأنظمة LED متعددة الألوان". مراجعة Led Professional: الاتجاهات والتكنولوجيا لحلول الإضاءة المستقبلية (34). LED Professional: 2– 5. ISSN  1993-890X. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 أبريل 2014.
  32. ^ Tanabe, S.; Fujita, S.; Yoshihara, S.; Sakamoto, A.; Yamamoto, S. (2005). "YAG glass-ceramic phosphor for white LED (II): Luminescence characteristics" (PDF) . في Ferguson, Ian T; Carrano, John C; Taguchi, Tsunemasa; Ashdown, Ian E (eds.). المؤتمر الدولي الخامس للإضاءة ذات الحالة الصلبة . المجلد 5941. ص 594112. Bibcode :2005SPIE.5941..193T. doi :10.1117/12.614681. S2CID  38290951. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 مايو 2011. {{cite book}}: |journal=تم تجاهله ( مساعدة )
  33. ^ Ohno, Y. (2004). Ferguson, Ian T; Narendran, Nadarajah; Denbaars, Steven P; Carrano, John C (eds.). "Color rendering and luminous efficient of white LED spectra" (PDF) . Proc. SPIE . Fourth International Conference on Solid State Lighting. 5530 : 89. Bibcode :2004SPIE.5530...88O. doi :10.1117/12.565757. S2CID  122777225. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 مايو 2011.
  34. ^ الجيل القادم من مصابيح LED البيضاء GaN-on-Si تقلل التكاليف، التصميم الإلكتروني، 19 نوفمبر 2013
  35. ^ من المتوقع أن تزيد حصة سوق مصابيح LED المصنوعة من نتريد الغاليوم والسيليكون إلى 40% بحلول عام 2020، iSuppli، 4 ديسمبر 2013
  36. ^ "كل ما تريد معرفته عن إضاءة LED RGBW". AGC Lighting .
  37. ^ "Tunable White Application Note". enlightedinc.com .
  38. ^ "2021 كيف يمكن للضوء الأخضر أن يزيد من جودة اللون الأبيض القابل للضبط - LEDucation".
  39. ^ ab "فهم منتجات LED القابلة لضبط الألوان". Energy.gov .
  40. ^ Whitaker, Tim (6 ديسمبر 2002). "مشروع مشترك لصنع مصابيح LED بيضاء من ZnSe" . تم الاسترجاع في 3 يناير 2009 .
  41. ^ Burroughes, JH; Bradley, DDC; Brown, AR; Marks, RN; MacKay, K.; Friend, RH; Burns, PL; Holmes, AB (1990). "الصمامات الثنائية الباعثة للضوء القائمة على البوليمرات المترافقة". Nature . 347 (6293): 539– 541. Bibcode :1990Natur.347..539B. doi :10.1038/347539a0. S2CID  43158308.
  42. ^ ab Kho, Mu-Jeong; Javed, T.; Mark, R.; Maier, E.; David, C (4 مارس 2008). التقرير النهائي: إضاءة الحالة الصلبة OLED . أبحاث كوداك الأوروبية. حديقة كامبريدج للعلوم، كامبريدج، المملكة المتحدة.
  43. ^ ab Bardsley, JN (2004). "خارطة الطريق الدولية لتكنولوجيا OLED". مجلة IEEE للموضوعات المختارة في الإلكترونيات الكمومية . 10 (1): 3– 4. Bibcode :2004IJSTQ..10....3B. doi :10.1109/JSTQE.2004.824077. S2CID  30084021.
  44. ^ Hebner, TR; Wu, CC; Marcy, D.; Lu, MH; Sturm, JC (1998). "طباعة نفث الحبر للبوليمرات المخدرة للأجهزة العضوية الباعثة للضوء". رسائل الفيزياء التطبيقية . 72 (5): 519. رمز Bibcode :1998ApPhL..72..519H. doi :10.1063/1.120807. S2CID  119648364.
  45. ^ بهاراتان، جيه؛ يانغ، واي (1998). "أجهزة البوليمر الكهروضوئية المعالجة بالطباعة النافثة للحبر: 1. شعار البوليمر الباعث للضوء". رسائل الفيزياء التطبيقية . 72 (21): 2660. رمز Bibcode :1998ApPhL..72.2660B. doi :10.1063/1.121090. S2CID  44128025.
  46. ^ Gustafsson, G.; Cao, Y.; Treacy, GM; Klavetter, F.; Colaneri, N.; Heeger, AJ (1992). "Flexible light-emitting diodes made from solved Conductor polymers". Nature . 357 (6378): 477– 479. Bibcode :1992Natur.357..477G. doi :10.1038/357477a0. S2CID  4366944.
  47. ^ تصميم LED. Elektor.com. تم استرجاعه في 16 مارس 2012. تم أرشفته في 31 أغسطس 2012، على موقع Wayback Machine
  48. ^ "OSRAM Radial T1 3/4, SFH 4546 IR LEDs - ams-osram - ams". ams-osram . تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2024 .
  49. ^ "LED Through Hole 5mm (T-1 3/4) Red Built-in resistor 635 nm 4500 mcd 12V". VCC . تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2024 .
  50. ^ "منتجات لومينوس". أجهزة لومينوس. مؤرشف من الأصل في 25 يوليو 2008. تم الاسترجاع في 21 أكتوبر 2009 .
  51. ^ "Luminus Products CST-90 Series Datasheet" (PDF) . Luminus Devices. مؤرشف من الأصل (PDF) في 31 مارس 2010 . تم الاسترجاع في 25 أكتوبر 2009 .
  52. ^ ab "Xlamp Xp-G Led". Cree.com . Cree, Inc. مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2012 . تم الاسترجاع في 16 مارس 2012 .
  53. ^ مصدر طاقة عالي LED أبيض NVSx219A مؤرشف في 29 يوليو 2021، على موقع Wayback Machine . Nichia.co.jp، 2 نوفمبر 2010.
  54. ^ "شركة سيول لأشباه الموصلات تطلق مصدر إضاءة LED AC Acrich". مجلة LEDS. 17 نوفمبر 2006. مؤرشف من الأصل في 15 أكتوبر 2007. تم الاسترجاع في 17 فبراير 2008 .
  55. ^ ab Visibility, Environmental, and Astronomical Issues Associated with Blue-Rich White Outdoor Lighting (PDF) . International Dark-Sky Association. 4 مايو 2010. مؤرشف من الأصل (PDF) في 16 يناير 2013.
  56. ^ أوسكاي، ويندل (22 يونيو 2011). "هل يبدو لك هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء مضحكًا؟". مختبرات العلماء المجانين الشريرين . مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2023. تم الاسترجاع في 30 يناير 2024 .
  57. ^ مدونة تيم (14 يناير 2024). "إعادة النظر في وميض الشموع - مصابيح LED: الآن مع مؤقت مدمج". cpldcpu.wordpress.com . مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2024 . تم الاسترجاع في 30 يناير 2024 .
  58. ^ تينغ ، هوا نونج (17 يونيو 2011). مؤتمر كوالالمبور الدولي الخامس للهندسة الطبية الحيوية 2011: BIOMED 2011، 20-23 يونيو 2011، كوالالمبور، ماليزيا. سبرينغر العلوم والإعلام التجاري. رقم ISBN 9783642217296.
  59. ^ "الجيل القادم من مصابيح LED الخيطية". LEDInside.com . Trendforce . تم الاسترجاع في 26 أكتوبر 2015 .
  60. ^ محفوظ في Ghostarchive وWayback Machine: "LED Filaments". YouTube . 5 أبريل 2015 . تم الاسترجاع في 26 أكتوبر 2015 .
  61. ^ Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths: Including Actinides. Elsevier Science. August 1, 2016. p. 89. ISBN 978-0-444-63705-5.
  62. ^ "مصابيح الذرة: ما هي وأين يمكنني استخدامها؟". Shine Retrofits. 1 سبتمبر 2016. تم الاسترجاع في 30 ديسمبر 2018 .
  63. ^ "الإضاءة ذات الحالة الصلبة: مقارنة مصابيح LED بمصادر الإضاءة التقليدية". eere.energy.gov . مؤرشف من الأصل في 5 مايو 2009.
  64. ^ "Dialight Micro LED SMD LED "598 SERIES" Datasheet" (PDF) . Dialight.com . مؤرشف من الأصل (PDF) في 5 فبراير 2009.
  65. ^ متحف LED. تم الاسترجاع في 16 مارس 2012.
  66. ^ ab Stevenson, Richard (August 2009), "The Dark Secret of LED: The Solid-state Lighting will not replace the light bulb until it can go out the mystery disease known as droubling". IEEE Spectrum .
  67. ^ Worthey, James A. "How White Light Works". LRO Lighting Research Symposium, Light and Color . تم الاسترجاع في 6 أكتوبر 2007 .
  68. ^ Narra, Prathyusha; Zinger, DS (2004). "An effective LED dimming approach". Conference Record of the 2004 IEEE Industry Applications Conference, 2004. 39th IAS Annual Meeting . المجلد 3. ص  1671– 1676. doi :10.1109/IAS.2004.1348695. ISBN 978-0-7803-8486-6. S2CID  16372401.
  69. ^ "ورقة بيانات — مصابيح LED المنتشرة HLMP-1301، T-1 (3 مم)". Avago Technologies . تم الاسترجاع في 30 مايو 2010 .
  70. ^ هيشت، إي. (2002). البصريات (الطبعة الرابعة). أديسون ويسلي. ص 591. ISBN 978-0-19-510818-7.
  71. ^ "أشرطة إضاءة LED لإضاءة الطرق الوعرة". لارسون إلكترونيكس .
  72. ^ "منتدى تصميم LED: تجنب الانفلات الحراري عند تشغيل سلاسل LED متعددة". مجلة LEDs . 20 أبريل 2009. تم الاسترجاع في 17 يناير 2019 .
  73. ^ "مدة حياة مصابيح LED البيضاء". مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2009. تم الاسترجاع في 10 أبريل 2009 .وزارة الطاقة الأمريكية
  74. ^ عمر مصابيح LED البيضاء محفوظ في 28 مايو 2016 على موقع Wayback Machine . وزارة الطاقة الأمريكية. (ملف PDF). تم استرجاعه في 16 مارس 2012.
  75. ^ "متعمق: مزايا الإضاءة بتقنية LED". energy.ltgovernors.com . مؤرشف من الأصل في 14 نوفمبر 2017 . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2012 .
  76. ^ Stern, Maike Lorena; Schellenberger, Martin (31 مارس 2020). "Fully convolutional networks for chip-wise fault detection using photoluminescence images". مجلة التصنيع الذكي . 32 (1): 113– 126. arXiv : 1910.02451 . doi :10.1007/s10845-020-01563-4. ISSN  0956-5515. S2CID  254655125.
  77. ^ Hoque, Md Ashraful; Bradley, Robert Kelley; Fan, Jiajie; Fan, Xuejun (2019). "تأثيرات الرطوبة والفوسفور على مركب السيليكون/الفوسفور في عبوة الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبيض". مجلة علوم المواد: المواد في الإلكترونيات . 30 (23): 20471– 20478. doi : 10.1007/s10854-019-02393-8 .
  78. ^ "3-Pad LED Flip Chip COB". LED professional - تقنية إضاءة LED، مجلة التطبيقات . تم الاسترجاع في 15 فبراير 2024 .
  79. ^ OSRAM: LED أخضر
  80. ^ Koizumi, S.; Watanabe, K; Hasegawa, M; Kanda, H (2001). "Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction". Science . 292 (5523): 1899– 2701. Bibcode :2001Sci...292.1899K. doi :10.1126/science.1060258. PMID  11397942.
  81. ^ كوبوتا، ي.؛ واتانابي، ك.؛ تسودا، أو.؛ ​​تانيجوتشي، ت. (2007). "نيتريد البورون السداسي الباعث للضوء فوق البنفسجي العميق المُصنَّع عند الضغط الجوي". ساينس . 317 (5840): 932– 934. رمز Bibcode :2007Sci...317..932K. doi :10.1126/science.1144216. PMID  17702939.
  82. ^ واتانابي، كينجي؛ تانيجوتشي، تاكاشي؛ كاندا، هيساو (2004). "خصائص فجوة النطاق المباشرة والدليل على استخدام الليزر فوق البنفسجي لبلورة واحدة من نتريد البورون السداسي". مواد الطبيعة . 3 (6): 404– 409. رمز Bibcode :2004NatMa...3..404W. doi :10.1038/nmat1134. PMID  15156198.
  83. ^ "مصابيح LED تنتقل إلى الأشعة فوق البنفسجية". physicsworld.com. 17 مايو 2006. تم الاسترجاع في 13 أغسطس 2007 .
  84. ^ اتحاد صناعة الفوتونيات الأوروبية (EPIC). يشمل هذا الاستخدام في اتصالات البيانات عبر الألياف الضوئية بالإضافة إلى البيانات "الإذاعية" أو الإشارات.
  85. ^ ميمز، فورست م. الثالث. "مقياس ضوئي شمسي للطلاب غير مكلف ودقيق مع ثنائيات باعثة للضوء ككاشفات انتقائية طيفية".
  86. ^ "قياسات بخار الماء باستخدام أجهزة الكشف LED". cs.drexel.edu (2002).
  87. ^ Dziekan, Mike (6 فبراير 2009) "استخدام الثنائيات الباعثة للضوء كمستشعرات". soamsci.or. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2013، على موقع Wayback Machine
  88. ^ بن عزرا، موشيه؛ وانج، جيابينج؛ ويلبورن، بينيت؛ شياويانج لي؛ لي ما (2008). "جهاز قياس BRDF يعمل فقط بتقنية LED". مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لعام 2008 حول الرؤية الحاسوبية والتعرف على الأنماط . ص.  1- 8. CiteSeerX 10.1.1.165.484 . doi :10.1109/CVPR.2008.4587766. ISBN  978-1-4244-2242-5. S2CID  206591080.
  89. ^ بانتيس، فيليبوس، سونيا سميرناكو، ثيوهاريس أوزونيس، أثاناسيوس كوكوناراس، نيكولاوس نتاغكاس، وكاليوبي رادوجلو. "الحالة الحالية والإنجازات الأخيرة في مجال البستنة باستخدام الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs)." Scientia horticulturae 235 (2018): 437-451.
  90. ^ Miler N., Kulus D., Woźny A., Rymarz D., Hajzer M., Wierzbowski K., Nelke R., Szeffs L., 2019. تطبيق الثنائيات الباعثة للضوء ذات الطيف الواسع في التكاثر الدقيق لأنواع النباتات الزينة الشائعة: دراسة حول جودة النبات وخفض التكلفة. علم الأحياء الخلوي والتنموي في المختبر - النبات 55: 99-108. https://doi.org/10.1007/s11627-018-9939-5
  91. ^ Tymoszuk A.، Kulus D.، Błażejewska A.، Nadolan K.، Kulpińska A.، Pietrzykowski K.، 2023. تطبيق الثنائيات الباعثة للضوء واسعة الطيف في الإنتاج الداخلي لشتلات الخيار والطماطم. اكتا أجروبوتانيكا 76: 762. https://doi.org/10.5586/aa.762
  92. ^ Tymoszuk A., Kulus D., Kowalska J., Kulpińska A., Pańka D., Jeske M., Antkowiak M. 2024. يؤثر طيف الضوء على النمو وملف الأيض والمقاومة ضد مسببات الأمراض النباتية الفطرية لشتلات Solanum lycopersicum L.. مجلة أبحاث وقاية النبات 64(2). https://doi.org/10.24425/jppr.2024.150247
  93. ^ Kulus D., Woźny A., 2020. تأثير ظروف الإضاءة على الاستجابة المورفوجينية والكيميائية الحيوية لأنواع نباتات الزينة المختارة تحت ظروف المختبر: مراجعة مصغرة. BioTechnologia 101(1): 75-83. http://doi.org/10.5114/bta.2020.92930
  94. ^ "جائزة L-Prize لوزارة الطاقة الأمريكية" [مغتصبة] ، موقع جائزة L-Prize الإلكتروني، 3 أغسطس 2011
  95. ^ LED There Be Light، مجلة ساينتفك أمريكان، 18 مارس 2009
  96. ^ آيزنبرغ، آن (24 يونيو 2007). "في السعي لتحقيق ألوان تلفزيونية مثالية، باستخدام مصابيح LED والليزر" . نيويورك تايمز . تم الاسترجاع في 4 أبريل 2010 .
  97. ^ "CDC – NIOSH Publications and Products – Impact: NIOSH Light-Emitting Diode (LED) Cap Lamp Improves Illumination and Decreases Injury Risk for Underground Miners". cdc.gov. 2011. doi : 10.26616/NIOSHPUB2011192 . تم الاسترجاع في 3 مايو 2013 . {{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها |journal=( مساعدة )
  98. ^ جانواي، كيمبرلي (12 ديسمبر 2014). "مصابيح LED التي تعد بمساعدتك على النوم". تقارير المستهلك . تم الاسترجاع في 10 مايو 2018 .
  99. ^ "جهاز LED ينير طريقًا جديدًا للشفاء" (بيان صحفي). nasa.gov. مؤرشف من الأصل في 13 أكتوبر 2008. تم الاسترجاع في 30 يناير 2012 .
  100. ^ Fudin, MS; Mynbaev, KD; Aifantis, KE; Lipsanen H.; Bougrov, VE; Romanov, AE (2014). "خصائص التردد لمواد الفسفور LED الحديثة". المجلة العلمية والتقنية لتكنولوجيا المعلومات والميكانيكا والبصريات . 14 (6).
  101. ^ جرين، هانك (9 أكتوبر 2008). "نقل البيانات عبر مصابيح LED". EcoGeek. مؤرشف من الأصل في 12 ديسمبر 2008. تم الاسترجاع في 15 فبراير 2009 .
  102. ^ ديميتروف، سفيلين؛ هاس، هارالد (2015). مبادئ اتصالات ضوء LED: نحو Li-Fi المتصل بالشبكة. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. doi :10.1017/cbo9781107278929. ISBN 978-1-107-04942-0.
  103. ^ Sampath, AV; Reed, ML; Moe, C.; Garrett, GA; Readinger, ED; Sarney, WL; Shen, H.; Wraback, M.; Chua, C. (1 ديسمبر 2009)، "تأثيرات زيادة الكسر المولي لـ AlN على أداء المناطق النشطة في AlGaN التي تحتوي على عدم تجانس تركيبي على مقياس النانومتر"، Advanced High Speed ​​Devices ، موضوعات مختارة في الإلكترونيات والأنظمة، المجلد 51، World Scientific، ص  69-76 ، doi :10.1142/9789814287876_0007، ISBN 9789814287869
  104. ^ ab Liao, Yitao; Thomidis, Christos; Kao, Chen-kai; Moustakas, Theodore D. (21 فبراير 2011). "ثنائيات باعثة للضوء فوق البنفسجي العميق تعتمد على AlGaN مع كفاءة كمية داخلية عالية نمت بواسطة تكاثر الحزم الجزيئية". رسائل الفيزياء التطبيقية . 98 (8): 081110. رمز Bibcode :2011ApPhL..98h1110L. doi : 10.1063/1.3559842 . ISSN  0003-6951.
  105. ^ abcde Cabalo, Jerry; DeLucia, Marla; Goad, Aime; Lacis, John; Narayanan, Fiona; Sickenberger, David (October 2, 2008). Carrano, John C.; Zukauskas, Arturas (eds.). "نظرة عامة على كاشف TAC-BIO". الكشف البيولوجي والكيميائي القائم على البصريات للدفاع الرابع . 7116. الجمعية الدولية للبصريات والفوتونيات: 71160D. رمز Bibcode :2008SPIE.7116E..0DC. doi :10.1117/12.799843. S2CID  108562187.
  106. ^ بولدماي، أيمي؛ كابالو، جيري؛ دي لوسيا، مارلا؛ نارايانان، فيونا؛ ستراوتش الثالث، ليستر؛ سيكينبرجر، ديفيد (28 سبتمبر 2006). كارانو، جون سي؛ زوكاسكاس، أرتوراس (المحررون). "الكشف البيولوجي عن الهباء الجوي باستخدام كاشف التكتيكات البيولوجية (TAC-BIO)". الكشف البيولوجي والكيميائي القائم على البصريات للدفاع III . 6398. SPIE: 63980E. doi :10.1117/12.687944. S2CID  136864366.
  107. ^ "الجيش يطور جهازًا لكشف التهديدات البيولوجية". www.army.mil . 22 يناير 2015 . تم الاسترجاع في 10 أكتوبر 2019 .
  108. ^ كيسافان، جانا؛ كيلبر، جاري؛ ويليامسون، مايك؛ ألستادت، فاليري؛ ديموك، آن؛ باسكوم، ريبيكا (1 فبراير 2019). "التحقق المختبري والاختبار الميداني الأولي لجهاز كشف الهباء الجوي غير البارز لإعدادات الرعاية الصحية". أبحاث الهباء الجوي وجودة الهواء . 19 (2): 331-344 . doi : 10.4209/aaqr.2017.10.0371 . ISSN  1680-8584.
  109. ^ Dietz, PH; Yerazunis, WS; Leigh, DL (2004). "الاستشعار والاتصال بتكلفة منخفضة للغاية باستخدام مصابيح LED ثنائية الاتجاه". {{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها |journal=( مساعدة )
  110. ^ Goins, GD; Yorio, NC; Sanwo, MM; Brown, CS (1997). "التكوين الضوئي، التمثيل الضوئي، وإنتاجية البذور لنباتات القمح المزروعة تحت الثنائيات الباعثة للضوء الأحمر (LEDs) مع وبدون إضاءة زرقاء تكميلية". مجلة علم النبات التجريبي . 48 (7): 1407– 1413. doi : 10.1093/jxb/48.7.1407 . PMID  11541074.
  111. ^ لي، جينمين؛ وانغ، جونكسي. يي، شياو يان؛ ليو، تشى تشيانغ؛ وي، تونغبو؛ يان، جيانتشانغ؛ شيويه بن (31 أغسطس 2020). III-النيتريدات الثنائيات الباعثة للضوء: التكنولوجيا والتطبيقات. طبيعة سبرينغر. ص. 248. ردمك 978-981-15-7949-3.
  112. ^ Gaska, R.; Shur, MS; Zhang, J. (أكتوبر 2006). "فيزياء وتطبيقات مصابيح LED ذات الأشعة فوق البنفسجية العميقة". المؤتمر الدولي الثامن لتكنولوجيا الحالة الصلبة والدوائر المتكاملة لعام 2006. ص  842– 844. doi :10.1109/ICSICT.2006.306525. ISBN 1-4244-0160-7. S2CID  17258357.
  113. ^ "تحديات البحث والتطوير في مجال مصابيح LED". Energy.gov . تم الاسترجاع في 13 مارس 2019 .
  114. ^ "منشورات يوليو 2015". Energy.gov . تم الاسترجاع في 13 مارس 2019 .
  115. ^ تحديد أسباب انخفاض كفاءة مصابيح LED محفوظ في 13 ديسمبر 2013 على موقع Wayback Machine ، بقلم ستيفن كيبينج، شركة Digi-Key Corporation، Tech Zone
  116. ^ إيفلاند، جوستين؛ وآخرون. (23 أبريل 2013). "الكشف أخيرًا عن سبب انخفاض كفاءة مصابيح LED". رسائل المراجعة الفيزيائية، 2013 .
  117. ^ دي، داوي؛ رومانوف، ألكسندر س؛ يانغ، لي؛ ريختر، يوهانس م؛ ريفيت، ياسمين ف؛ جونز، شاول؛ توماس، تيودور هـ؛ عبدي جاليبي، مجتبى؛ فريند، ريتشارد هـ؛ لينولاهتي، ميكو؛ بوخمان، مانفريد (14 أبريل 2017). "ثنائيات باعثة للضوء عالية الأداء تعتمد على أميدات الكاربين المعدنية" (PDF) . العلوم . 356 (6334): 159– 163. arXiv : 1606.08868 . رمز Bibcode : 2017Sci...356..159D. doi : 10.1126/science.aah4345. ISSN  0036-8075. PMID  28360136. S2CID  206651900.
  118. ^ آرمين، أردالان؛ ميريديث، بول (أكتوبر 2018). "تقنية LED تكسر حاجز الأداء". مجلة نيتشر . 562 (7726): 197– 198. رمز Bibcode :2018Natur.562..197M. doi : 10.1038/d41586-018-06923-y . PMID  30305755.
  119. ^ أب تساو، يو؛ وانغ، نانا؛ تيان، هو؛ قوه، جينغشو؛ وي، ينغتشيانغ؛ تشن هونغ. مياو، يانفينج؛ زو، وي؛ بان، كانغ؛ هو، يارونج؛ تساو ، هوي (أكتوبر 2018). “الثنائيات الباعثة للضوء من البيروفسكايت تعتمد على هياكل ذات نطاق ميكرومتري تم تشكيلها تلقائيًا”. طبيعة . 562 (7726): 249– 253. بيب كود :2018Natur.562..249C. دوى : 10.1038/s41586-018-0576-2 . ردمك  1476-4687. بميد  30305742.
  120. ^ تشو، سانج هوان؛ سونج، يونج وو؛ لي، جون جو؛ كيم، يون تشانج؛ لي، جونج هيوك؛ ها، جاي هيونج؛ أوه، جونج سوك؛ لي، سو يونج؛ لي، صن يونج؛ هوانج، كيو هوان؛ زانج، دونج سيك (18 أغسطس 2008). "ثنائيات باعثة للضوء عضوية ذات تجويف ضعيف مع تحسين اقتران الضوء الخارجي". أوبتيكس إكسبريس . 16 (17): 12632– 12639. رمز Bibcode :2008OExpr..1612632C. doi : 10.1364/OE.16.012632 . ISSN  1094-4087. PMID  18711500.
  121. ^ لين ، كيبين. شينغ، يونيو؛ تشيوان، لي نا؛ دي أركير، ف. بيلايو غارسيا؛ قونغ، شيوين؛ لو، جيانشون؛ شيه، لي تشيانغ؛ تشاو، ويجي؛ تشانغ، دي؛ يان، تشوانتشونغ؛ لي وينكيانغ (أكتوبر 2018). “الثنائيات الباعثة للضوء من البيروفسكايت ذات كفاءة كمية خارجية تتجاوز 20 في المائة”. طبيعة . 562 (7726): 245– 248. بيب كود :2018Natur.562..245L. دوى :10.1038/s41586-018-0575-3. اتش دي ال : 10356/141016 . ردمك  1476-4687. PMID  30305741. S2CID  52958604.
  122. ^ "مصابيح LED الزرقاء: خطر على الصحة؟". texyt.com. 15 يناير 2007. تم الاسترجاع في 3 سبتمبر 2007 .
  123. ^ بعض الأدلة على أن مصابيح LED البيضاء سامة للإنسان عند التعرض للإشعاع المنزلي؟. الحماية من الإشعاع (2017-09-12). تم الاسترجاع في 2018-07-31.
  124. ^ Point, S. and Barlier-Salsi, A. (2018) إضاءة LED وتلف الشبكية، أوراق المعلومات الفنية، SFRP
  125. ^ "يجب أن تلبي المنتجات القائمة على LED معايير السلامة الضوئية: الجزء 2". ledsmagazine.com . 29 نوفمبر 2011 . تم الاسترجاع في 9 يناير 2022 .
  126. ^ Lim, SR; Kang, D.; Ogunseitan, OA; Schoenung, JM (2011). "التأثيرات البيئية المحتملة للثنائيات الباعثة للضوء (LEDs): الموارد المعدنية والسمية وتصنيف النفايات الخطرة". العلوم البيئية والتكنولوجيا . 45 (1): 320– 327. Bibcode :2011EnST...45..320L. doi :10.1021/es101052q. PMID  21138290.
  127. ^ "الرد على بيان الجمعية الطبية الأمريكية بشأن الإضاءة عالية الكثافة في الشوارع". ledroadwaylighting.com . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2019. تم الاسترجاع في 17 يناير 2019 .
  128. ^ Stokstad, Erik (7 أكتوبر 2014). "مصابيح LED: مفيدة للجوائز، سيئة للحشرات". Science . تم الاسترجاع في 7 أكتوبر 2014 .
  129. ^ Pawson, SM; Bader, MK-F. (2014). "إضاءة LED تزيد من التأثير البيئي للتلوث الضوئي بغض النظر عن درجة حرارة اللون". التطبيقات البيئية . 24 (7): 1561– 1568. Bibcode : 2014EcoAp..24.1561P . doi : 10.1890/14-0468 . PMID  29210222.
  130. ^ بولاكوفيتش، غاري (12 يونيو 2018). "قاعدة بيانات جديدة لعلماء يمكنها المساعدة في حماية الحياة البرية من الألوان الضارة لأضواء LED". أخبار جامعة جنوب كاليفورنيا . مؤرشف من الأصل في 19 مايو 2020. تم الاسترجاع في 16 ديسمبر 2019 .
  131. ^ "معلومات عن السلاحف البحرية: التهديدات الناجمة عن الإضاءة الاصطناعية". Sea Turtle Conservancy . تم الاسترجاع في 16 ديسمبر 2019 .
  132. ^ "مشكلة غير عادية قد تؤدي إلى الوفاة بسبب إشارات المرور في الشتاء". إيه بي سي نيوز. 8 يناير 2010. مؤرشف من الأصل في 12 ديسمبر 2023.
  133. ^ ماركلي، ستيفن (17 ديسمبر 2009). "إشارات المرور LED لا تستطيع إذابة الثلج والجليد". Cars.com . مؤرشف من الأصل في 6 يونيو 2019.

قراءة إضافية

  • ديفيد إل. هيزرمان (1968). الثنائيات الباعثة للضوء (PDF) . عالم الإلكترونيات.
  • شوجي ناكامورا؛ جيرهارد فاسول؛ ستيفن جيه بيرتون (2000). الصمام الثنائي الليزري الأزرق: القصة الكاملة. دار نشر سبرينغر. رقم ISBN 978-3-540-66505-2.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ الثنائيات الباعثة للضوء والثنائيات الباعثة للضوء (SMD) .
ابحث عن الصمام الثنائي الباعث للضوء في ويكاموس، القاموس الحر.
  • بناء مصباح LED بنفسك
  • دورة ألوان LED في حزمة واحدة ذات دبوسين،
  • فيديو تعليمي عن مصابيح LED على اليوتيوب

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Light-emitting_diode&oldid=1270457067"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate