ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ (LED) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. LED ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ
LED ಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲುಮಿನೆಸೆನ್ಸ್ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅದು ಶಕ್ತಿಯ ಅಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇವು ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ.
LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂದರೆ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ದೊಡ್ಡದಾದಷ್ಟೂ, ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ.
LED ಗಳ ವಿಧಗಳು
ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ LED ಗಳಿವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ತನ್ನದೇ ಆದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. LED ಗಳ ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಗಳು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:
- ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ LED ಗಳು: ಇವು LED ಗಳ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧವಾಗಿದೆ. ಇವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs) ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೈಡ್ (GaP) ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಹೈ-ಬ್ರೈಟ್ನೆಸ್ LED ಗಳು (HB LED ಗಳು): ಈ LED ಗಳು ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ LED ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂಡಿಯಂ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (InGaN) ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ-ಬ್ರೈಟ್ನೆಸ್ LED ಗಳು (UHB LED ಗಳು): ಈ LED ಗಳು HB LED ಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಆರ್ಗ್ಯಾನಿಕ್ ಲೈಟ್-ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (OLED ಗಳು): ಈ LED ಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು
LED ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸೇರಿವೆ:
- ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ: LED ಗಳನ್ನು ಬೀದಿ ದೀಪಗಳು, ಟ್ರಾಫಿಕ್ ದೀಪಗಳು ಮತ್ತು ಒಳಾಂಗಣ ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಬೆಳಕಿನ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು: LED ಗಳನ್ನು ಟೆಲಿವಿಷನ್ಗಳು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಮಾನಿಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸಂವೇದಕಗಳು: LED ಗಳನ್ನು ಫೋಟೋಡಯೋಡ್ಗಳು, ಫೋಟೋಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಲೈಟ್-ಡಿಪೆಂಡೆಂಟ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು (LDR ಗಳು) ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು: LED ಗಳನ್ನು ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸಾ ದೀಪಗಳು, ದಂತ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸಾ ದೀಪಗಳು ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಚಿಹ್ನೆ
LED (ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. LED ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಚಿಹ್ನೆಯು LED ಯ ಚಿತ್ರಾತ್ಮಕ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ಎರಡು ಬಾಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೃತ್ತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಕಡೆಗೆ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಬಾಣಗಳು LED ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ವೃತ್ತವು LED ಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
LED ಚಿಹ್ನೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು
LED ಚಿಹ್ನೆಯ ಹಲವಾರು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್-ಬಯಸ್ಡ್ LED ಚಿಹ್ನೆ. ಈ ಚಿಹ್ನೆಯು ವೃತ್ತದ ಕಡೆಗೆ ತೋರಿಸುವ ಬಾಣದೊಂದಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುವ LED ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೃತ್ತದಿಂದ ದೂರ ತೋರಿಸುವ ಬಾಣಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.
LED ಚಿಹ್ನೆಯ ಇನ್ನೊಂದು ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ರಿವರ್ಸ್-ಬಯಸ್ಡ್ LED ಚಿಹ್ನೆ. ಈ ಚಿಹ್ನೆಯು ವೃತ್ತದಿಂದ ದೂರ ತೋರಿಸುವ ಬಾಣದೊಂದಿಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುವ LED ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೃತ್ತದ ಕಡೆಗೆ ತೋರಿಸುವ ಬಾಣಕ್ಕೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ.
LED ಚಿಹ್ನೆಯು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ LED ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ಸರಳ ಆದರೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಫಾರ್ವರ್ಡ್-ಬಯಸ್ಡ್ ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್-ಬಯಸ್ಡ್ ಎರಡೂ LED ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ನ ಇತಿಹಾಸ
ಆರಂಭಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗಳು
- ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ಗಳ (LED ಗಳ) ಇತಿಹಾಸವನ್ನು 20ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭಕ್ಕೆ ಹೋಗಿಸಬಹುದು, ಆಗ ಸಂಶೋಧಕರು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು.
- 1907 ರಲ್ಲಿ, ಬ್ರಿಟಿಷ್ ರೇಡಿಯೋ ಪಯೋನಿಯರ್ H.J. ರೌಂಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲುಮಿನೆಸೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರು.
- 1927 ರಲ್ಲಿ, ರಷ್ಯಾದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಓಲೆಗ್ ಲೋಸೆವ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಡಯೋಡ್ನಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಬಗ್ಗೆ ವರದಿ ಮಾಡಿದರು.
- 1962 ರಲ್ಲಿ, ಜನರಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ನಲ್ಲಿ ನಿಕ್ ಹೋಲೋನ್ಯಾಕ್ ಜೂನಿಯರ್ ಮತ್ತು ಅವರ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಗೋಚರ LED ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು, ಅದು ಕೆಂಪು LED ಆಗಿತ್ತು.
ವಿವಿಧ ಬಣ್ಣದ LED ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ
- 1970 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಹಸಿರು ಮತ್ತು ಹಳದಿ LED ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು.
- 1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ನೀಲಿ LED ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಬಿಳಿ LED ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು.
- ಬಿಳಿ LED ಗಳನ್ನು ಈಗ ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾಫಿಕ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ (LED) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. LED ಗಳನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆ, ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?
LED ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಹಿಂದಿನ ಮೂಲ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲುಮಿನೆಸೆನ್ಸ್. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs) ನಂತಹ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಿಸಿದಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಿಂದ ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಉತ್ತೇಜಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಪ್ರದೇಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ರಂಧ್ರಗಳು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಎನ್-ಟೈಪ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರವು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡಾಗ, ಅವು ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣವು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂದರೆ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ. ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ದೊಡ್ಡದಾದಷ್ಟೂ, LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
LED ಗಳು ಬಹುಮುಖ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ-ಸಮರ್ಥ ಬೆಳಕಿನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದ್ದು, ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. LED ಗಳು ಅವುಗಳ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗುತ್ತಿವೆ.
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ನ I-V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ (LED) ಒಂದು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. LED ಯ I-V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು LED ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್
LED ಗೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು ಸಾಧನದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು LED ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೆ LED ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಕನಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ LED ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ.
ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಸ್
LED ಗೆ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರವಾಹವು ಸಾಧನದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು LED ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವುದಿಲ್ಲ. ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೆ LED ಗೆ ಹಾನಿ ಮಾಡದೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ LED ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹ.
I-V ಕರ್ವ್
LED ಯ I-V ಕರ್ವ್ ಎಂದರೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಬಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಗ್ರಾಫ್. LED ಯ I-V ಕರ್ವ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾನ್-ಲೀನಿಯರ್ ಕರ್ವ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. I-V ಕರ್ವ್ನ ಇಳಿಜಾರನ್ನು LED ಯ ಡೈನಾಮಿಕ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
LED ಯ I-V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಾಧನದ ಮೂಲಭೂತ ಗುಣಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. LED ಯ I-V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು LED ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
LED ಯ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಏನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ?
ಲೈಟ್ ಎಮಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು (LED ಗಳು) ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವು ಅವುಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣವು LED ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್
ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಎಂದರೆ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ. ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡಾಗ, ಅದು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗೆ ಜಿಗಿಯಬಹುದು. ಇದು ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರವು ನಂತರ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡು, ಹೀರಿಕೊಂಡ ಫೋಟಾನ್ನ ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣವು ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣವು ನೀಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಷ್ಟೂ, ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣವು ಕೆಂಪಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಮತ್ತು LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:
| ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ (eV) | ಬಣ್ಣ |
|---|---|
| < 1.8 | ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ |
| 1.8 - 2.0 | ಕೆಂಪು |
| 2.0 - 2.4 | ಕಿತ್ತಳೆ |
| 2.4 - 2.8 | ಹಳದಿ |
| 2.8 - 3.2 | ಹಸಿರು |
| 3.2 - 3.6 | ನೀಲಿ |
| 3.6 - 4.0 | ನೇರಳೆ |
| > 4.0 | ಅಲ್ಟ್ರಾವಯೋಲೆಟ್ |
LED ಯ ಬಣ್ಣವು LED ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ನಿಂದ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟೂ, ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣವು ನೀಲಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಕಡಿಮೆಯಾದಷ್ಟೂ, ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣವು ಕೆಂಪಾಗಿರುತ್ತದೆ.
LED ಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
1. ಬೆಳಕಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ
-
ಲುಮಿನಸ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ: LED ಯ ಲುಮಿನಸ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ ಎಂದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಂಡೆಲಾ (cd) ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಿಂದ LED ಯ ಪ್ರಕಾಶಮಾನತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
-
ಲುಮಿನಸ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್: ಲುಮಿನಸ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ LED ಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಒಟ್ಟು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಲುಮೆನ್ಗಳಲ್ಲಿ (lm) ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು LED ಯ ಒಟ್ಟು ಬೆಳಕಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಬಣ್ಣ
-
ಬಣ್ಣದ ತಾಪಮಾನ: ಬಣ್ಣದ ತಾಪಮಾನವು LED ಯ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣದ ನೋಟವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಲ್ವಿನ್ (K) ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಬಣ್ಣದ ತಾಪಮಾನವು ಬೆಚ್ಚಗಿನ, ಹಳದಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಣ್ಣದ ತಾಪಮಾನವು ತಂಪಾದ, ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.
-
ಕಲರ್ ರೆಂಡರಿಂಗ್ ಇಂಡೆಕ್ಸ್ (CRI): CRI ಎಂದರೆ LED ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಸ್ತುಗಳ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಎಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ CRI ಉತ್ತಮ ಬಣ್ಣ ರೆಂಡರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನೈಸರ್ಗಿಕ ನೋಟದ ಬಣ್ಣಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
3. ದಕ್ಷತೆ
- ಲುಮಿನಸ್ ಎಫಿಕಸಿ: ಲುಮಿನಸ್ ಎಫಿಕಸಿ ಎಂದರೆ ಲುಮಿನಸ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಅನುಪಾತ, ಇದನ್ನು ಲುಮೆನ್ಗಳು ಪ್ರತಿ ವ್ಯಾಟ್ಗೆ (lm/W) ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. LED ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಾಗಿ ಎಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
4. ಬೀಮ್ ಕೋನ
- ಬೀಮ್ ಕೋನ: LED ಯ ಬೀಮ್ ಕೋನವು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಕೋನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕಿರಿದಾದ ಬೀಮ್ ಕೋನಗಳು ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ, ಫೋಕಸ್ಡ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವಿಶಾಲ ಬೀಮ್ ಕೋನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಿಸಿದ ಬೆಳಕನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.
5. ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್
- ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್: ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೆ LED ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಯಲು ಅನುಮತಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಕನಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ಇದು LED ಯ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಬಣ್ಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
6. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್
- ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್: ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎಂದರೆ LED ಗೆ ಹಾನಿ ಮಾಡದೆ ರಿವರ್ಸ್ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೀರಿದರೆ LED ಗೆ ಶಾಶ್ವತ ಹಾನಿಯಾಗಬಹುದು.
7. ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ
- ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯಾಪ್ತಿ: LED ಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದರೊಳಗೆ ಅವು ಸರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಈ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಹೊರಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದು LED ಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಆಯುಷ್ಯವನ್ನು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು.
8. ಆಯುಷ್ಯ
- ಆಯುಷ್ಯ: LED ಯ ಆಯುಷ್ಯವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ತನ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದಾದ ಅವಧಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. LED ಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
9. ಡಿಮ್ಮಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು
- ಡಿಮ್ಮಿಂಗ್: ಕೆಲವು LED ಗಳನ್ನು ಡಿಮ್ಮಬಲ್ ಆಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬಹುದಾದ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಪಲ್ಸ್ ವಿಡ್ತ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ (PWM) ಅಥವಾ ಅನಲಾಗ್ ಡಿಮ್ಮಿಂಗ್ ನಂತಹ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಡಿಮ್ಮಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
10. ಪರಿಸರೀಯ ಪ್ರಭಾವ
- ಶಕ್ತಿ ದಕ್ಷತೆ: LED ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ-ದಕ್ಷವಾಗಿವೆ, ಇನ್ಕ್ಯಾಂಡೆಸೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಲೋಜನ್ ಬಲ್ಬ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕ