LEDi põhimõte

Valgusdiood (Light Emitting Diode, LED) tekitab valguse elektroonilises komponendis, pooljuhtmaterjalis. Õigete materjalide kasutamisel võib diood tekitada erineva lainepikkusega nähtavat valgust.
Valge valgus tekitatakse sinise dioodi või „kiibi abil, millele kantakse kollast fosforit, või punase, rohelise ja sinise dioodi valguste segamise teel (RGB). Fosfori muundamine on valgustustööstuses kõige laialdasemalt kasutatav meetod, sest see on tõhus ning tootmisviis on paindlik. Fosforit saab lisada otse dioodidele või segamiskambri peal asuva eraldi fosforplaadi kujul. Selle meetodi kasutamisel saavutatakse sõltuvalt fosforikihist kas omapärane värvusspekter või LEDi spektraalne võimsusjaotus.

LED ei ole uus leiutis ning enamik meist on harjunud arvama, et LEDid on punased või rohelised signaaltuled muusikakeskusel või televiisoril. Need on nn madala võimsusega LEDid, mis vajavad vähe energiat. Viimastel aastatel on suure võimsusega LEDid, st LEDid, mis töötavad umbes 1 W suurusel võimsusel, saavutanud hinna- ja jõudlustaseme, mis on valgustustööstuses üldist huvi äratanud.  

Turu-uuringute kohaselt ennustatakse, et 2020. aastal põhineb ligi 50 % kogu uute ja vahetusvalgusallikate müügist LED-tehnoloogial. Kuna LEDid on tavapärastest valgustuslahendustest kallimad, muutub LEDi müügiväärtus veelgi kõrgemaks.

Hetkel on valgustist väljuva valguse effektiivsus umbes 160 lm/W. LED ise peaks järgmise kümne aasta jooksul saavutama umbes 200 lm/W (allikad: McKinsey ja Osram).


illustration_led-basics_01


LEDi spektraalne jaotus (kui palju valgust erinevatel lainepikkustel väljastatakse) peegeldab kiibist tulevat sinist valgust ja kollast fosforit.



illustration_led-basics_02_ee

Sellel joonisel on näidatud tavapäraste ja LED-valgusallikate valgusviljakuse arengut (lm/W) aja jooksul. Kui luminofoorlambid peaksid 2020. aastaks saavutama maksimaalselt 120 lm/W suuruse viljakuse, võivad LEDid selleks ajaks jõuda umbes 200 lm/W-ni (allikas: Osram)