Jaka jest zasada działania lampy diodowej proszę potrzebuję na jutro :)

Podział źródeł światła Mądrzy ludzie podzielili źródła światła znane człowiekowi na generacje. Pierwszą generacją był oczywiście ogień czyli generalnie wszystkie źródła światła spalające cokolwiek w celu oddania choć odrobiny światła. Nie było to idealne źródło (choć jakże romantyczne), więc naukowcy szukali lepszych rozwiązań. Podobno pierwszą żarówkę wynalazł francuski naukowiec de Moleyns … ale oficjalnym wynalazcą został Thomas Alva Edison i to jemu w takim razie przyznajmy zaszczyt przeniesienia ludzkości do drugiej generacji źródeł światła, czyli lamp żarowych. Pomysł prosty: bierzemy drucik (najlepiej z jakiegoś odpornego na wysoką temperaturę metalu, jak wolfram) i zamykamy w szklanej bańce wypełnionej gazem szlachetnym. Potem podłączamy do prądu i drucik rozgrzewa się do białości dając nam światło. Ponieważ w bańce nie ma tlenu to drucik nie utlenia się (czyli nie spala), więc może świecić bardzo długo. Problem polegał jednak na tym, że takie źródła światła większość energii elektrycznej przetwarzały na ciepło zamiast na światło … więc nie były (i nie są, bo przecież wciąż powszechnie je stosujemy) oszczędne! Poszukiwania oszczędności (oraz jeszcze kilku innych usprawnień) doprowadziło nas do kolejnej, trzeciej generacji źródeł światła czyli lamp wyładowczych. Nie wdając się w szczegóły i lekko uogólniając można stwierdzić, że lampy wyładowcze to takie, gdzie pod wpływem wysokiego napięcia zaczyna świecić jakiś gaz. Do tej generacji należą na przykład świetlówki liniowe, świetlówki kompaktowe (niesłusznie zwane żarówkami energooszczędnymi, gdyż nie posiadają żarnika) czy palniki ksenonowe (popularne w samochodach i technice estradowej). I to właściwie tyle jeśli chodzi o generacje źródeł światła. Przez tak wiele lat tak ogromnego postępu ludzkość wynalazła tylko trzy sposoby na wytwarzanie światła… o przepraszam! Cztery! Ponieważ właśnie czwartą generacją są diody LED i generalnie światło oparte na elektroluminescencji. A co to jest ta elektroluminescencja? Hmm… tak na prawdę to bardzo skomplikowana sprawa, ale zostawmy dokładną i szczegółową definicję naukowcom i pasjonatom. Spróbuję opisać to w sposób zupełnie nie naukowy i bardzo uproszczony, ale za to mam nadzieję zrozumiały. Budowa diody LED Dioda LED jest zbudowana z półprzewodnika. Półprzewodnik to ogólnie rzecz biorąc taki specjalny kryształ,  który przewodzi prąd tylko w jedną stronę. Kryształ ten jest zbudowany z dwóch warstw, z których jedna nazywa się „p” a druga „n”. Warstwa „n” ma w sobie bardzo dużo elektronów a warstwa „p” ma mnóstwo tak zwanych dziur. Jeśli do takiego kryształu podłączy się prąd to elektrony z warstwy „n” zaczynają przeskakiwać do dziur z warstwy „p” i podczas tego przeskoku zostaje im spory nadmiar energii, którą „wyrzucają” na zewnątrz w postaci światła. W zależności od rodzaju materiału z jakiego zrobione są kryształy i w zależności od odległości jaką elektrony mają do przeskoczenia między warstwami powstaje światło o danej długości fali, czyli w jakimś konkretnym kolorze. I tutaj mamy pierwszą wielką różnicę jaka dystansuje diody LED od wszystkich innych źródeł światła. Mianowicie diody LED od razu produkują światło w konkretnym kolorze. Inne źródła potrzebują do tego filtrów, które ze światła białego (lub o podobnym odcieniu) przepuszczają tylko wybrany kolor. Filtry są niedoskonałe i nie dość, że zatrzymują część światła obniżając jasność to jeszcze zawsze poza wymaganym kolorem przepuszczają też część barw o podobnym zakresie co daje mniej nasycone kolory. Dioda LED świeci od razu tylko jednym, konkretnym kolorem i dlatego wydaje się on taki nasycony, intensywny i po prostu ładny. Jak działają białe diody LED? Tutaj zapewne u wielu z Państwa pojawiło się pytanie: skoro dioda LED potrafi świecić tylko w jednym kolorze to jakim cudem istnieją diody LED świecące na biało? Bo przecież biały kolor to „zlepek” wszystkich innych kolorów w odpowiednich proporcjach. Otóż naukowcy wykorzystali tutaj mały trik. Tak na prawdę większość białych diod LED to diody świecące na niebiesko lub w ultrafiolecie. Ale nie widzimy oryginalnego koloru diody ponieważ jej światło jest zamieniane na białe poprzez specjalny luminofor napylony na soczewkę diody. Działa to trochę tak, jak w świetlówkach ale stosuje się nieco inne luminofory. Ma to oczywiście swoje wady, bo poza krótszą żywotnością luminoforu powstają również dodatkowe straty i przez to białe diody LED maja nieco gorszą wydajność niż te kolorowe. Poza tym tańsze luminofory słabszej jakości mają tendencję do zmiany barwy oraz wypalania się w miarę upływu czasu. Postępy w tej dziedzinie są jednak coraz większe i czołowi producenci diod LED nieustannie prezentują swoje ulepszone produkty. Istnieje jeszcze technologia RGB, która pozwala na uzyskanie białego koloru zachowując oryginalną sprawność diody LED i nie posiada części wad luminoforów. Polega ona na mieszaniu trzech barw podstawowych (czerwona, zielona i niebieska – stąd od angielskich nazw skrót RGB). Jeśli w jednej  diodzie zamkniemy trzy miniaturowe diody w tych podstawowych kolorach to po dobraniu odpowiednich proporcji każdego z kolorów uzyskamy kolor biały. Co więcej, jeśli takiej diodzie damy możliwość sterowania jasnością poszczególnych kolorów to możemy uzyskać również prawie dowolny inny kolor. Ludzkość zna tą technologię już od bardzo dawna. Na zasadzie RGB pracują kineskopy wszystkich telewizorów na świecie, podobnie jak większość ekranów LCD lub plazmowych. Technologię tą… a właściwie sposób na uzyskanie wielu barw z zaledwie kilku podstawowych znają również malarze. Od lat mieszają na przykład niebieską i żółtą farbę aby otrzymać różne odcienie koloru zielonego :) Technologia RGB posiada niestety jedną wadę jeśli ma być stosowana do wytwarzania światła białego. Otrzymane w ten sposób światło ma stosunkowo wąskie pasmo promieniowania i w związku z tym nie jest zbyt dobre jakościowo. Dlatego w profesjonalnych zastosowaniach dodaje się do RGB dodatkowe składowe (jak na przykład amber) aby poszerzyć widmo i poprawić jakość światła oraz jego współczynnik oddawania barw.