प्रकाश उत्सर्जक डायोड

एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है जो वर्तमान में प्रवाहित होने पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है।इलेक्ट्रॉन छेद के साथ अर्धचालक पुनर्संयोजन में इलेक्ट्रॉनों, फोटॉनों (ऊर्जा पैकेट) के रूप में ऊर्जा जारी करना।प्रकाश का रंग (फोटॉनों की ऊर्जा के अनुरूप) को अर्धचालक के बैंड गैप को पार करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के लिए आवश्यक ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है। सेमीकंडक्टर डिवाइस पर कई अर्धचालक या प्रकाश उत्सर्जक फॉस्फोर की एक परत का उपयोग करके सफेद प्रकाश प्राप्त किया जाता है। 1962 में व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के रूप में दिखाई देते हुए, सबसे पहले एलईडी ने कम तीव्रता वाले इन्फ्रारेड (आईआर) प्रकाश को उत्सर्जित किया। इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग रिमोट-कंट्रोल सर्किट में किया जाता है, जैसे कि उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत विविधता के साथ उपयोग किया जाता है।पहले दृश्यमान-प्रकाश एल ई डी कम तीव्रता के थे और लाल तक सीमित थे।प्रारंभिक एल ई डी को अक्सर संकेतक लैंप के रूप में उपयोग किया जाता था, छोटे गरमागरम बल्बों की जगह और सात-खंड डिस्प्ले में।बाद में घटनाक्रम ने दृश्य, पराबैंगनी (यूवी), और अवरक्त तरंग दैर्ध्य में उपलब्ध एल ई डी का उत्पादन किया, उच्च, निम्न या मध्यवर्ती प्रकाश उत्पादन के साथ, उदाहरण के लिए सफेद एल ई डी कमरे और बाहरी क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त है।एलईडी ने नए प्रकार के डिस्प्ले और सेंसर को भी जन्म दिया है, जबकि उनकी उच्च स्विचिंग दरें उन्नत संचार प्रौद्योगिकी में उपयोगी हैं, जिसमें एविएशन लाइटिंग, फेयरी लाइट्स, ऑटोमोटिव लाइटिंग#लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) | ऑटोमोटिव हेडलैम्प्स, विज्ञापन। एलईडी के गरमागरम प्रकाश स्रोतों पर कई फायदे हैं, जिनमें कम बिजली की खपत, लंबे समय तक जीवनकाल, बेहतर शारीरिक मजबूती, छोटे आकार और तेजी से स्विचिंग शामिल हैं।इन आम तौर पर अनुकूल विशेषताओं के बदले में, एलईडी के नुकसान में कम वोल्टेज के लिए विद्युत सीमाएं और आम तौर पर डीसी (एसी नहीं) शक्ति शामिल हैं, एक स्पंदन डीसी या एसी विद्युत आपूर्ति स्रोत से स्थिर रोशनी प्रदान करने में असमर्थता, और अधिक अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान और भंडारणतापमान।एलईडी के विपरीत, गरमागरम लैंप को आंतरिक रूप से किसी भी आपूर्ति वोल्टेज पर आंतरिक रूप से चलाने के लिए बनाया जा सकता है, या तो एसी या डीसी वर्तमान परस्पर उपयोग कर सकता है, और एसी या स्पंदित डीसी द्वारा संचालित होने पर भी स्थिर रोशनी प्रदान करेगा, यहां तक कि 50 और एनबीएसपी के रूप में कम आवृत्ति पर;।एलईडी को आमतौर पर कार्य करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक समर्थन घटकों की आवश्यकता होती है, जबकि एक गरमागरम बल्ब और आमतौर पर एक अनियमित डीसी या एसी पावर स्रोत से सीधे काम कर सकता है। प्रकाश में बिजली के एक ट्रांसड्यूसर के रूप में, एलईडी फोटोडायोड्स के उल्टे में काम करते हैं।

खोज और शुरुआती उपकरण
एक घटना के रूप में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस 1907 में अंग्रेजी प्रयोगकर्ता एच। जे। राउंड ऑफ मार्कोनी लैब्स द्वारा, सिलिकॉन कार्बाइड के क्रिस्टल और एक कैट-व्हिस्कर डिटेक्टर का उपयोग करके खोजा गया था। रूसी आविष्कारक ओलेग लोसव ने 1927 में पहले एलईडी के निर्माण की सूचना दी। उनका शोध सोवियत, जर्मन और ब्रिटिश वैज्ञानिक पत्रिकाओं में वितरित किया गया था, लेकिन कई दशकों तक खोज का कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं किया गया था। 1936 में, जॉर्जेस डिस्टेरियू ने देखा कि इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस का उत्पादन तब किया जा सकता है जब जिंक सल्फाइड (जेडएनएस) पाउडर को एक इन्सुलेटर में निलंबित कर दिया जाता है और एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र उस पर लागू होता है।अपने प्रकाशनों में, डिस्टेरियू ने अक्सर ल्यूमिनेसेंस को लूव-लाइट के रूप में संदर्भित किया।डिस्टेरियू ने मैडम मैरी क्यूरी की प्रयोगशालाओं में काम किया, जो रेडियम पर शोध के साथ ल्यूमिनेसेंस के क्षेत्र में एक शुरुआती अग्रणी है। हंगेरियन ज़ोल्टान बे ने 1939 में हंगरी में गाइरोगी स्ज़िगेटी के साथ-साथ पूर्व-खाली एलईडी लाइटिंग को एसआईसी पर आधारित एक प्रकाश उपकरण का पेटेंट करके, बोरान कार्बाइड पर एक विकल्प के साथ, जो कि सफेद, पीले रंग की सफेद, या हरे रंग की सफेदी पर स्थित है, जो वर्तमान में मौजूद है। कर्ट लेहोवेक, कार्ल Accardo, और एडवर्ड Jamgochian ने 1951 में इन पहले एल ई डी को एक उपकरण का उपयोग किया, जिसमें बैटरी या पल्स जनरेटर के वर्तमान स्रोत के साथ SIC क्रिस्टल को नियोजित किया गया था और 1953 में एक संस्करण, शुद्ध, क्रिस्टल की तुलना के साथ। रूबिन ब्रूनस्टीन अमेरिका के रेडियो कॉरपोरेशन ने 1955 में गैलियम आर्सेनाइड (GAAS) और अन्य अर्धचालक मिश्र धातुओं से अवरक्त उत्सर्जन पर सूचना दी। ब्रूनस्टीन ने गैलियम एंटिमोनाइड (GASB), GAAS, INDIUM फॉस्फाइड (INP), और सिलिकॉन-जर्मेनियम (SIGE) मिश्र धातुओं का उपयोग करके कमरे के तापमान पर और 77 & nbsp;।

1957 में, ब्रौनस्टीन ने आगे प्रदर्शित किया कि अल्पविकसित उपकरणों का उपयोग कम दूरी पर गैर-रेडियो संचार के लिए किया जा सकता है।जैसा कि क्रॉमर ने नोट किया है ब्रूनस्टीन ... ने एक साधारण ऑप्टिकल कम्युनिकेशंस लिंक स्थापित किया था: एक रिकॉर्ड प्लेयर से उभरने वाले संगीत का उपयोग उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक्स के माध्यम से किया गया था ताकि एक GAAS डायोड के आगे की धारा को संशोधित किया जा सके।उत्सर्जित प्रकाश को पीबीएस डायोड द्वारा कुछ दूरी पर पता लगाया गया था।इस सिग्नल को एक ऑडियो एम्पलीफायर में खिलाया गया और एक लाउडस्पीकर द्वारा वापस खेला गया।बीम को रोकते हुए संगीत को रोक दिया।हमें इस सेटअप के साथ खेलने में बहुत मज़ा आया।इस सेटअप ने ऑप्टिकल संचार अनुप्रयोगों के लिए एलईडी का उपयोग किया।

सितंबर 1961 में, डलास, टेक्सास में टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में काम करते हुए, जेम्स आर। बियार्ड और गैरी पिटमैन ने एक टनल डायोड से निकट-अवरक्त (900 & एनबीएसपी; एनएम) लाइट उत्सर्जन की खोज की, जो उन्होंने एक जीएएएस सब्सट्रेट पर बनाया था। अक्टूबर 1961 तक, उन्होंने GAAS P-N JUNCTION LIGHT EMITTER और एक विद्युत रूप से पृथक अर्धचालक फोटोडेटेक्टर के बीच कुशल प्रकाश उत्सर्जन और सिग्नल युग्मन का प्रदर्शन किया था। 8 अगस्त, 1962 को, बियार्ड और पिटमैन ने अपने निष्कर्षों के आधार पर सेमीकंडक्टर रेडिएंट डायोड नामक एक पेटेंट दायर किया, जिसमें आगे के पूर्वाग्रह के तहत अवरक्त प्रकाश के कुशल उत्सर्जन के लिए अनुमति देने के लिए एक स्पेस्ड कैथोड संपर्क के साथ एक जस्ता-डिफ्यूज्ड पी-एन जंक्शन एलईडी का वर्णन किया गया।इंजीनियरिंग नोटबुक के आधार पर उनके काम की प्राथमिकता स्थापित करने के बाद जी.ई.एमआईटी में लैब्स, आरसीए रिसर्च लैब्स, आईबीएम रिसर्च लैब्स, बेल लैब्स, और लिंकन लैब, यू.एस. पेटेंट कार्यालय ने दो आविष्कारकों को GAAS इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (U.S. पेटेंट US3293513), पहला व्यावहारिक एलईडी। पेटेंट दाखिल करने के तुरंत बाद, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स (टीआई) ने इन्फ्रारेड डायोड के निर्माण के लिए एक परियोजना शुरू की।अक्टूबर 1962 में, टीआई ने पहले वाणिज्यिक एलईडी उत्पाद (एसएनएक्स -100) की घोषणा की, जिसने 890 & nbsp; एनएम लाइट आउटपुट का उत्सर्जन करने के लिए एक शुद्ध GAAS क्रिस्टल को नियोजित किया। अक्टूबर 1963 में, टीआई ने पहले वाणिज्यिक गोलार्द्ध एलईडी, एसएनएक्स -110 की घोषणा की। पहले दृश्यमान-स्पेक्ट्रम (रेड) एलईडी का प्रदर्शन जे। डब्ल्यू। एलन और आर। जे। चेरी द्वारा 1961 के अंत में ब्रिटेन के बाल्डॉक के सर्ल में किया गया था।यह काम जर्नल ऑफ फिजिक्स एंड केमिस्ट्री ऑफ़ सॉलिड्स, वॉल्यूम 23, अंक 5, मई 1962, पेज 509-511 में बताया गया था।9 अक्टूबर, 1962 को निक होलोनीक, जूनियर द्वारा एक और शुरुआती डिवाइस का प्रदर्शन किया गया था, जबकि वह न्यूयॉर्क के सिरैक्यूज़ में जनरल इलेक्ट्रिक के लिए काम कर रहा था। होलोनीक और बेवाक्वा ने 1 दिसंबर, 1962 को जर्नल एप्लाइड फिजिक्स लेटर्स जर्नल में इसका नेतृत्व किया। एम। जॉर्ज क्राफोर्ड, होलोनीक के एक पूर्व स्नातक छात्र ने पहले पीले एलईडी का आविष्कार किया और 1972 में दस के कारक द्वारा लाल और लाल-नारंगी एलईडी की चमक में सुधार किया। 1976 में, टी। पी। पियर्सल ने नए अर्धचालक सामग्री का आविष्कार करके ऑप्टिकल फाइबर दूरसंचार के लिए पहली उच्च-चमक, उच्च दक्षता वाले एलईडी को डिजाइन किया, विशेष रूप से ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन तरंग दैर्ध्य के लिए अनुकूलित किया गया।

प्रारंभिक वाणिज्यिक विकास
पहले वाणिज्यिक दृश्यमान-तरंग दैर्ध्य एलईडी को आमतौर पर गरमागरम और नियॉन संकेतक लैंप के प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता था, और सात-खंड डिस्प्ले में, प्रयोगशाला और इलेक्ट्रॉनिक्स परीक्षण उपकरण जैसे महंगे उपकरणों में पहले, फिर बाद में इस तरह के उपकरणों में कैलकुलेटर, टीवी, रेडियो, टेलीफोन, साथ ही घड़ियाँ (सिग्नल उपयोगों की सूची देखें)। 1968 तक, दृश्यमान और अवरक्त एल ई डी बेहद महंगे थे, यूएस $ 200 प्रति यूनिट के क्रम में, और इसलिए इसका थोड़ा व्यावहारिक उपयोग था।

Hewlett-Packard (HP) 1962 और 1968 के बीच व्यावहारिक एलईडी पर अनुसंधान और विकास (आर एंड डी) में लगे हुए थे, हॉवर्ड सी। बोर्डेन, एचपी एसोसिएट्स और एचपी लैब्स में गेराल्ड पी। पिघिनी के तहत एक शोध टीम द्वारा। इस दौरान एचपी ने पहले उपयोग करने योग्य एलईडी उत्पादों को विकसित करने पर मोनसेंटो कंपनी के साथ सहयोग किया। पहले प्रयोग करने योग्य एलईडी उत्पाद एचपी के एलईडी डिस्प्ले और मोनसेंटो के एलईडी इंडिकेटर लैंप थे, दोनों को 1968 में लॉन्च किया गया था। मोनसेंटो 1968 में GAASP का उपयोग करते हुए बड़े पैमाने पर दृश्यमान एल ई डी का उत्पादन करने वाला पहला संगठन था, जो संकेतकों के लिए उपयुक्त लाल एल ई डी का उत्पादन करता था। मोनसेंटो ने पहले GAASP के साथ HP की आपूर्ति करने की पेशकश की थी, लेकिन HP ने अपना GAASP विकसित करने का फैसला किया। फरवरी 1969 में, हेवलेट-पैकर्ड ने एचपी मॉडल 5082-7000 न्यूमेरिक इंडिकेटर, इंटीग्रेटेड सर्किट (इंटीग्रेटेड एलईडी सर्किट) तकनीक का उपयोग करने वाला पहला एलईडी डिवाइस पेश किया। यह पहला बुद्धिमान एलईडी डिस्प्ले था, और डिजिटल डिस्प्ले तकनीक में एक क्रांति थी, निक्सी ट्यूब की जगह और बाद में एलईडी डिस्प्ले के लिए आधार बन गई। 1970 के दशक में, पांच सेंट से कम पर व्यावसायिक रूप से सफल एलईडी उपकरणों को फेयरचाइल्ड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा उत्पादित किया गया था।इन उपकरणों ने यौगिक सेमीकंडक्टर चिप्स को नियोजित किया, जो कि प्लानर प्रक्रिया (जीन होर्नी द्वारा विकसित किया गया था, )।चिप फैब्रिकेशन और इनोवेटिव पैकेजिंग विधियों के लिए प्लानर प्रोसेसिंग के संयोजन ने फेयरचाइल्ड में टीम को ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक पायनियर थॉमस ब्रांट के नेतृत्व में आवश्यक लागत कटौती को प्राप्त करने में सक्षम बनाया। एलईडी निर्माता इन विधियों का उपयोग करना जारी रखते हैं।

फ़ाइल: 8-अंकीय-मल्टीप्लेक्स-7-सेगमेंट-एलईडी-एक्स-रे .tif | अंगूठे | Alt = आठ छोटे आयताकार बूँदें, जो अंक हैं, जो एक सर्किट बोर्ड के साथ ट्रैक करने के लिए ठीक बालों जैसे तारों से जुड़े हैं। x- 1970 के दशक के 8-अंकीय एलईडी कैलकुलेटर डिस्प्ले की किरण प्रारंभिक लाल एल ई डी केवल संकेतक के रूप में उपयोग के लिए पर्याप्त उज्ज्वल थे, क्योंकि प्रकाश उत्पादन एक क्षेत्र को रोशन करने के लिए पर्याप्त नहीं था। कैलकुलेटर में रीडआउट इतने छोटे थे कि उन्हें सुपाठ्य बनाने के लिए प्रत्येक अंक पर प्लास्टिक लेंस बनाए गए थे। बाद में, अन्य रंग व्यापक रूप से उपलब्ध हो गए और उपकरणों और उपकरणों में दिखाई दिए।

शुरुआती एल ई डी को ट्रांजिस्टर के समान धातु के मामलों में पैक किया गया था, एक कांच की खिड़की या लेंस के साथ प्रकाश को बाहर जाने के लिए। आधुनिक संकेतक एलईडी पारदर्शी ढाला प्लास्टिक के मामलों में पैक किए जाते हैं, आकार में ट्यूबलर या आयताकार होते हैं, और अक्सर डिवाइस के रंग से मेल खाने के लिए टिंट होते हैं। इन्फ्रारेड डिवाइस को रंगे जा सकते हैं, दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए। अधिक जटिल पैकेज #उच्च-शक्ति में कुशल गर्मी अपव्यय के लिए अनुकूलित किए गए हैं। उच्च-शक्ति एलईडी। सतह पर चढ़कर एलईडी पैकेज के आकार को और कम करते हैं। फाइबर ऑप्टिक्स केबल के साथ उपयोग के लिए इरादा किए गए एल ई डी को एक ऑप्टिकल कनेक्टर के साथ प्रदान किया जा सकता है।

नीला एलईडी
मैग्नीशियम-डोपेड गैलियम नाइट्राइड का उपयोग करके पहला ब्लू-वायलेट एलईडी स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में 1972 में हर्ब मारुस्का और वैली राइन, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में डॉक्टरेट छात्रों द्वारा बनाया गया था। उस समय मार्स्का आरसीए प्रयोगशालाओं से छुट्टी पर था, जहां उन्होंने संबंधित काम पर जैक्स पानकोव के साथ सहयोग किया।1971 में, मारुस्का के स्टैनफोर्ड के लिए रवाना होने के एक साल बाद, उनके आरसीए सहयोगियों पानकोव और एड मिलर ने जस्ता-डॉप्ड गैलियम नाइट्राइड से पहले नीले इलेक्ट्रोल्यूमिनेशन का प्रदर्शन किया, हालांकि बाद के डिवाइस पानकोव और मिलर का निर्माण किया गया, पहला वास्तविक गैलियम नाइट्राइड प्रकाश-उत्सर्जक डायोड, उत्सर्जित किया गया, उत्सर्जित किया गया, उत्सर्जित किया गया।हरी बत्ती।  1974 में अमेरिकी पेटेंट कार्यालय ने 1972 में अपने काम के लिए मार्स्का, राइन और स्टैनफोर्ड प्रोफेसर डेविड स्टीवेन्सन को एक पेटेंट से सम्मानित किया (यू.एस. पेटेंट US381974 A)।आज, गैलियम नाइट्राइड का मैग्नीशियम-डोपिंग सभी वाणिज्यिक नीले एल ई डी और लेजर डायोड के लिए आधार बना हुआ है।1970 के दशक की शुरुआत में, ये उपकरण व्यावहारिक उपयोग के लिए बहुत कम थे, और गैलियम नाइट्राइड उपकरणों में शोध धीमा हो गया।

अगस्त 1989 में, क्री इंक। क्री ने अप्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर, सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) के आधार पर पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ब्लू एलईडी पेश किया। SIC LEDs में बहुत कम दक्षता थी, लगभग 0.03%से अधिक नहीं, लेकिन दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम के नीले हिस्से में उत्सर्जित किया। 1980 के दशक के उत्तरार्ध में, GAN एपिटैक्सियल ग्रोथ और पी-टाइप सेमीकंडक्टर में प्रमुख सफलता | पी-टाइप डोपिंग GAN- आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों के आधुनिक युग में प्रवेश किया।इस नींव पर निर्माण, बोस्टन विश्वविद्यालय में थियोडोर माउस्टकास ने 1991 में एक नई दो-चरणीय प्रक्रिया का उपयोग करके उच्च-चमकदार नीले एल ई डी के उत्पादन के लिए एक विधि का पेटेंट कराया। दो साल बाद, 1993 में, निकिया कॉरपोरेशन के शुजी नाकामुरा द्वारा एक गैलियम नाइट्राइड विकास प्रक्रिया का उपयोग करके उच्च-चमकदार नीले एल ई डी का प्रदर्शन किया गया। समानांतर में, नागोया विश्वविद्यालय के इसामु अकासाकी और हिरोशी अमानो नीलम सब्सट्रेट पर महत्वपूर्ण GAN बयान विकसित करने और P- प्रकार के सेमीकंडक्टर के प्रदर्शन पर काम कर रहे थे। गान के पी-टाइप डोपिंग।इस नए विकास ने एलईडी लाइटिंग में क्रांति ला दी, जिससे उच्च-शक्ति वाले नीले प्रकाश स्रोत व्यावहारिक हो गए, जिससे ब्लू-रे जैसी प्रौद्योगिकियों का विकास हुआ। नाकामुरा को उनके आविष्कार के लिए 2006 मिलेनियम टेक्नोलॉजी पुरस्कार से सम्मानित किया गया। नाकामुरा, हिरोशी अमानो और इसामु अकासाकी को 2014 में ब्लू एलईडी के आविष्कार के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। 2015 में, एक अमेरिकी अदालत ने फैसला सुनाया कि तीन कंपनियों ने Moustakas के पूर्व पेटेंट का उल्लंघन किया था, और उन्हें 13 मिलियन अमेरिकी डॉलर से कम नहीं की लाइसेंस फीस का भुगतान करने का आदेश दिया। 1995 में, कार्डिफ़ यूनिवर्सिटी लेबोरेटरी (GB) में अल्बर्टो बारबिएरी ने उच्च-चमक वाले एलईडी की दक्षता और विश्वसनीयता की जांच की और एक पारदर्शी संपर्क एलईडी का प्रदर्शन किया, जो कि इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) (algainp/GAAS) का उपयोग कर रहा था।

2001 में और 2002, सिलिकॉन पर बढ़ते गैलियम नाइट्राइड (GAN) एलईडी के लिए प्रक्रियाओं को सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया गया था।जनवरी 2012 में, OSRAM ने उच्च शक्ति वाले Ingan LED का प्रदर्शन किया, जो कि सिलिकॉन सब्सट्रेट पर बढ़े हुए हैं, जो व्यावसायिक रूप से हैं, और गण-ऑन-सिलिकॉन एलईडी प्लेसे सेमीकंडक्टर्स में उत्पादन में हैं।2017 तक, कुछ निर्माता एलईडी उत्पादन के लिए सब्सट्रेट के रूप में एसआईसी का उपयोग कर रहे हैं, लेकिन नीलम अधिक सामान्य है, क्योंकि इसमें गैलियम नाइट्राइड के सबसे समान गुण हैं, जिससे नीलम वेफर को पैटर्न करने की आवश्यकता कम होती है (पैटर्न वाले वेफर्स को ईपीआई के रूप में जाना जाता हैवेफर्स)।सैमसंग, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, और तोशिबा सी एल ई डी पर गान में अनुसंधान कर रहे हैं।तोशिबा ने अनुसंधान को रोक दिया है, संभवतः कम पैदावार के कारण।      कुछ लोग एपिटैक्सी की ओर चुनते हैं, जो सिलिकॉन पर मुश्किल है, जबकि अन्य, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की तरह, एक बहु-परत संरचना की ओर चुनते हैं, ताकि (क्रिस्टल) जाली बेमेल और विभिन्न थर्मल विस्तार अनुपात को कम करने के लिए, ताकि दरार से बच सकें।उच्च तापमान पर एलईडी चिप (जैसे विनिर्माण के दौरान), गर्मी उत्पादन को कम करते हैं और चमकदार दक्षता बढ़ाते हैं।नीलम सब्सट्रेट पैटर्निंग को नैनोप्रिंट लिथोग्राफी के साथ किया जा सकता है। GAN-ON-SI वांछनीय है क्योंकि यह मौजूदा अर्धचालक विनिर्माण बुनियादी ढांचे का लाभ उठाता है;हालांकि, इसे प्राप्त करना मुश्किल है।यह एलईडी मरने के वेफर-स्तरीय पैकेजिंग के लिए भी अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप बेहद छोटे एलईडी पैकेज होते हैं। GAN को अक्सर Metalorganic vapour-phase epitaxy (MOCVD) का उपयोग करके जमा किया जाता है, और यह लिफ्ट-ऑफ (माइक्रोटेक्नोलॉजी) का भी उपयोग करता है। लिफ्ट-ऑफ।

सफेद एल ई डी और रोशनी सफलता
भले ही सफेद प्रकाश को अलग -अलग लाल, हरे और नीले एल ई डी का उपयोग करके बनाया जा सकता है, इससे खराब रंग प्रतिपादन होता है, क्योंकि प्रकाश के तरंग दैर्ध्य के केवल तीन संकीर्ण बैंड उत्सर्जित किए जा रहे हैं।उच्च दक्षता नीले एल ई डी की प्राप्ति पहले #फॉस्फोर-आधारित एल ई डी के विकास के बाद थी। व्हाइट एलईडी।इस डिवाइस में ए : CE (YAG या CE के रूप में जाना जाता है: YAG फॉस्फोर) सेरियम-डोपेड फॉस्फोर कोटिंग प्रतिदीप्ति के माध्यम से पीले प्रकाश का उत्पादन करता है।शेष नीली रोशनी के साथ उस पीले रंग का संयोजन आंख को सफेद दिखाई देता है।विभिन्न फॉस्फोर का उपयोग करने से प्रतिदीप्ति के माध्यम से हरे और लाल प्रकाश का उत्पादन होता है।लाल, हरे और नीले रंग के परिणामस्वरूप मिश्रण को सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है, जिसमें नीले एलईडी/याग फॉस्फोर संयोजन से तरंग दैर्ध्य की तुलना में बेहतर रंग प्रतिपादन होता है।

पहले सफेद एल ई डी महंगे और अक्षम थे।हालांकि, एलईडी के हल्के उत्पादन में तेजी से वृद्धि हुई है।नवीनतम अनुसंधान और विकास को जापानी निर्माताओं जैसे पैनासोनिक, और निकिया और कोरियाई और चीनी निर्माताओं जैसे सैमसंग, सोलस्टिस, किंग्सुन, होयोल और अन्य द्वारा प्रचारित किया गया है।बढ़े हुए आउटपुट में इस प्रवृत्ति को रोलैंड हैट्ज के बाद हैट्ज का नियम कहा गया है। प्रकाश उत्पादन और नीले और निकट-अल्ट्रावियोलेट एलईडी की दक्षता गुलाब और विश्वसनीय उपकरणों की लागत गिर गई।इसने रोशनी के लिए अपेक्षाकृत उच्च शक्ति वाली सफेद-प्रकाश एलईडी का नेतृत्व किया, जो गरमागरम और फ्लोरोसेंट प्रकाश व्यवस्था की जगह ले रहे हैं। 2014 में प्रायोगिक सफेद एल ई डी का प्रदर्शन 303 लुमेन प्रति वाट बिजली (एलएम/डब्ल्यू) का उत्पादन करने के लिए किया गया था;कुछ 100,000 घंटे तक रह सकते हैं। हालांकि, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एल ई डी में 2018 तक 223 एलएम/डब्ल्यू तक की दक्षता है।   135 lm/w का पिछला रिकॉर्ड 2010 में निकिया द्वारा प्राप्त किया गया था। गरमागरम बल्बों की तुलना में, यह विद्युत दक्षता में एक बड़ी वृद्धि है, और भले ही एलईडी खरीदने के लिए अधिक महंगे हैं, कुल मिलाकर जीवनकाल की लागत गरमागरम बल्बों की तुलना में काफी सस्ती है। एलईडी चिप को एक छोटे, प्लास्टिक, सफेद मोल्ड के अंदर घेर लिया जाता है।इसे राल (पॉलीयुरेथेन-आधारित), सिलिकॉन, या एपॉक्सी युक्त (पाउडर) सेरियम-डोपेड याग फॉस्फोर का उपयोग करके एनकैप्सुलेट किया जा सकता है।सॉल्वैंट्स को वाष्पित करने की अनुमति देने के बाद, एलईडी को अक्सर परीक्षण किया जाता है, और एलईडी लाइट बल्ब उत्पादन में उपयोग के लिए एसएमटी प्लेसमेंट उपकरण के लिए टेप पर रखा जाता है।एनकैप्सुलेशन की जांच, डाइसिंग, वेफर से पैकेज से ट्रांसफर, और वायर बॉन्डिंग या फ्लिप चिप माउंटिंग के बाद किया जाता है, शायद इंडियम टिन ऑक्साइड, एक पारदर्शी विद्युत कंडक्टर का उपयोग किया जाता है।इस मामले में, बॉन्ड वायर (एस) आईटीओ फिल्म से जुड़े हैं जो एल ई डी में जमा किए गए हैं। कुछ दूरस्थ फॉस्फोर एलईडी प्रकाश बल्ब एकल-चिप सफेद एल ई डी पर फॉस्फोर कोटिंग्स का उपयोग करने के बजाय कई नीले एल ई डी के लिए याग फॉस्फोर के साथ एक एकल प्लास्टिक कवर का उपयोग करते हैं। ऑपरेशन के दौरान फॉस्फोर का तापमान और इसे कैसे लागू किया जाता है, यह एक एलईडी मरने के आकार को सीमित करता है।वेफर-लेवल पैकेजिंग | वेफर-लेवल पैक किए गए सफेद एल ई डी बहुत छोटे एल ई डी के लिए अनुमति देते हैं।

प्रकाश उत्पादन और उत्सर्जन की भौतिकी
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड में, एक अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों और इलेक्ट्रॉन छेदों का पुनर्संयोजन प्रकाश का उत्पादन करता है (यह अवरक्त, दृश्यमान या यूवी हो), एक प्रक्रिया जिसे इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस कहा जाता है।प्रकाश की तरंग दैर्ध्य उपयोग किए गए अर्धचालक के ऊर्जा बैंड गैप पर निर्भर करती है।चूंकि इन सामग्रियों में अपवर्तन का एक उच्च सूचकांक होता है, इसलिए विशेष ऑप्टिकल कोटिंग्स और डाई शेप जैसे उपकरणों की डिज़ाइन सुविधाओं को कुशलता से प्रकाश का उत्सर्जन करने की आवश्यकता होती है। एक लेजर के विपरीत, एक एलईडी से उत्सर्जित प्रकाश न तो स्पेक्ट्रम रूप से सुसंगत है और न ही अत्यधिक मोनोक्रोमैटिक भी।हालांकि, इसका स्पेक्ट्रम पर्याप्त रूप से संकीर्ण है कि यह मानव आंख को शुद्ध (संतृप्त) रंग के रूप में प्रकट होता है। अधिकांश लेज़रों के विपरीत, इसका विकिरण स्थानिक रूप से सुसंगत नहीं है, इसलिए यह लेज़रों की बहुत उच्च तीव्रता की विशेषता से संपर्क नहीं कर सकता है।

रंग
लाइट-एमिटिंग डायोड भौतिकी#सामग्री द्वारा। विभिन्न अर्धचालक सामग्री का चयन, एकल-रंग एल ई डी बनाया जा सकता है जो दृश्य स्पेक्ट्रम के माध्यम से निकट-अवरक्त से तरंग दैर्ध्य के एक संकीर्ण बैंड में प्रकाश का उत्सर्जन करता है और पराबैंगनी सीमा में।जैसे -जैसे तरंग दैर्ध्य कम हो जाते हैं, क्योंकि इन अर्धचालकों के बड़े बैंड गैप के कारण, एलईडी का ऑपरेटिंग वोल्टेज बढ़ता है।

नीला और पराबैंगनी


ब्लू एल ई डी में एक सक्रिय क्षेत्र होता है जिसमें एक या एक से अधिक इंगान क्वांटम कुओं से युक्त होता है, जो गान की मोटी परतों के बीच सैंडविच होता है, जिसे क्लैडिंग परतें कहा जाता है।इंगान क्वांटम कुओं में/गा अंश में रिश्तेदार को अलग करके, प्रकाश उत्सर्जन सिद्धांत रूप में वायलेट से एम्बर तक भिन्न हो सकता है।

अलग -अलग एएल/जीए अंश के एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड (अलगन) का उपयोग पराबैंगनी एलईडी के लिए क्लैडिंग और क्वांटम अच्छी तरह से परतों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, लेकिन ये उपकरण अभी तक INGAN/GAN ब्लू/हरे उपकरणों की दक्षता और तकनीकी परिपक्वता के स्तर तक नहीं पहुंचे हैं।यदि इस मामले में अन-ऑलॉयड GAN का उपयोग सक्रिय क्वांटम वेल परतों को बनाने के लिए किया जाता है, तो डिवाइस 365 & nbsp; nm के आसपास केंद्रित शिखर तरंग दैर्ध्य के साथ निकट-अल्ट्रावियोलेट प्रकाश का उत्सर्जन करता है।INGAN/GAN प्रणाली से निर्मित ग्रीन एल ई डी गैर-नाइट्राइड सामग्री प्रणालियों के साथ उत्पादित हरे एल ई डी की तुलना में कहीं अधिक कुशल और उज्जवल हैं, लेकिन व्यावहारिक उपकरण अभी भी उच्च-उज्ज्वल अनुप्रयोगों के लिए दक्षता बहुत कम प्रदर्शित करते हैं। अलगन और अल्गैन के साथ, यहां तक कि कम तरंग दैर्ध्य भी प्राप्त करने योग्य हैं।360-395 & nbsp; एनएम के आसपास तरंग दैर्ध्य पर निकट-यूवी उत्सर्जक पहले से ही सस्ते हैं और अक्सर इसका सामना किया जाता है, उदाहरण के लिए, दस्तावेजों और बैंक नोटों में यूवी वाटरमार्क के विरोधी निरीक्षण के लिए ब्लैक लाइट लैंप प्रतिस्थापन के रूप में, और यूवी इलाज के लिए।काफी महंगे, छोटे-तरंग दैर्ध्य डायोड, जो 240 & nbsp; nm तक तरंग दैर्ध्य के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। सूक्ष्मजीवों की फोटोसेंसिटी के रूप में लगभग 260 & nbsp पर एक शिखर के साथ डीएनए के अवशोषण स्पेक्ट्रम से मेल खाती है; एनएम, यूवी एलईडी 250-270 & nbsp पर उत्सर्जित होती है; एनएम संभावित कीटाणुशोधन और नसबंदी उपकरणों में अपेक्षित हैं।हाल के शोध से पता चला है कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूवीए एल ई डी (365 & एनबीएसपी; एनएम) पहले से ही प्रभावी कीटाणुशोधन और नसबंदी उपकरण हैं। यूवी-सी तरंग दैर्ध्य एल्यूमीनियम नाइट्राइड (210 & nbsp; एनएम) का उपयोग करके प्रयोगशालाओं में प्राप्त किए गए थे, बोरॉन नाइट्राइड (215 & nbsp; एनएम) और हीरा (235 & nbsp; nm)।

सफेद
सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड के उत्पादन के दो प्राथमिक तरीके हैं। एक व्यक्तिगत एल ई डी का उपयोग करना है जो तीन प्राथमिक रंगों का उत्सर्जन करता है - लाल, हरे और नीले रंग का और फिर सफेद प्रकाश बनाने के लिए सभी रंगों को मिलाएं। दूसरा एक फ्लोरोसेंट लैंप के समान, एक नीले या यूवी से मोनोक्रोमैटिक लाइट को एक नीले या यूवी से परिवर्तित करने के लिए एक फॉस्फोर सामग्री का उपयोग करना है। पीला फॉस्फोर सेरियम-डॉप्ड वाईएजी क्रिस्टल पैकेज में निलंबित या एलईडी पर लेपित है। यह YAG फॉस्फोर सफेद एल ई डी को बंद होने पर पीला दिखाई देता है, और क्रिस्टल के बीच का स्थान कुछ नीली रोशनी को आंशिक फॉस्फोर रूपांतरण के साथ एलईडी में गुजरने की अनुमति देता है। वैकल्पिक रूप से, सफेद एल ई डी अन्य फॉस्फोर जैसे मैंगनीज (IV) -Doped पोटेशियम फ्लोरोसिलिकेट (PFS) या अन्य इंजीनियर फॉस्फोर का उपयोग कर सकते हैं। PFS लाल प्रकाश पीढ़ी में सहायता करता है, और इसका उपयोग पारंपरिक CE: YAG फॉस्फोर के साथ संयोजन में किया जाता है। पीएफएस फॉस्फोर के साथ एल ई डी में, कुछ नीले प्रकाश फॉस्फोर से गुजरता है, सीई: यग फॉस्फोर नीली रोशनी को हरे और लाल (पीले) प्रकाश में परिवर्तित करता है, और पीएफएस फॉस्फोर नीले प्रकाश को लाल प्रकाश में परिवर्तित करता है। सफेद फॉस्फोर परिवर्तित और अन्य फॉस्फोर परिवर्तित एल ई डी के रंग, उत्सर्जन स्पेक्ट्रम या रंग तापमान को कई फॉस्फोर की एकाग्रता को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है जो एक एलईडी पैकेज में उपयोग किए जाने वाले फॉस्फोर मिश्रण का निर्माण करते हैं। उत्पादित प्रकाश की 'सफेदी' मानव आंख के अनुरूप है।मेटामेरिज्म के कारण, सफेद दिखाई देने वाले काफी अलग स्पेक्ट्रा होना संभव है।उस प्रकाश से रोशन वस्तुओं की उपस्थिति अलग -अलग हो सकती है क्योंकि स्पेक्ट्रम भिन्न होता है।यह रंग प्रतिपादन का मुद्दा है, जो रंग तापमान से काफी अलग है।एक नारंगी या सियान ऑब्जेक्ट गलत रंग के साथ दिखाई दे सकता है और बहुत गहरे रंग के रूप में एलईडी या फॉस्फोर उस तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन नहीं करता है जो इसे दर्शाता है।सबसे अच्छा रंग प्रतिपादन एलईडी फॉस्फोर के मिश्रण का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम दक्षता और बेहतर रंग प्रतिपादन होता है।

आरजीबी सिस्टम


रंगों के सम्मिश्रण को नियंत्रित करने के लिए सफेद प्रकाश की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उत्पादन करने के लिए लाल, हरे और नीले स्रोतों को मिलाकर।चूंकि एलईडी में थोड़ा अलग उत्सर्जन पैटर्न होता है, इसलिए देखने के कोण के आधार पर रंग संतुलन बदल सकता है, भले ही आरजीबी स्रोत एक ही पैकेज में हों, इसलिए आरजीबी डायोड शायद ही कभी सफेद प्रकाश व्यवस्था का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।बहरहाल, इस विधि में विभिन्न रंगों के मिश्रण के लचीलेपन के कारण कई अनुप्रयोग हैं, और सिद्धांत रूप में, इस तंत्र में सफेद प्रकाश के उत्पादन में भी अधिक मात्रा में दक्षता है। कई प्रकार के मल्टीकलर व्हाइट एल ई डी हैं :: विक्टिकरी: डाइक्रोमैटिक | डी-, त्रि-, और टेट्राक्रोमैटिक व्हाइट एलईडी।इन विभिन्न तरीकों के बीच खेलने वाले कई प्रमुख कारकों में रंग स्थिरता, रंग प्रतिपादन क्षमता और चमकदार प्रभावकारिता शामिल हैं।अक्सर, उच्च दक्षता का अर्थ है कम रंग प्रतिपादन, चमकदार प्रभावकारिता और रंग प्रतिपादन के बीच एक व्यापार-बंद प्रस्तुत करना।उदाहरण के लिए, डाइक्रोमैटिक व्हाइट एल ई डी में सबसे अच्छा चमकदार प्रभावकारिता (120 एलएम/डब्ल्यू) है, लेकिन सबसे कम रंग प्रतिपादन क्षमता है।यद्यपि टेट्राक्रोमैटिक व्हाइट एल ई डी में उत्कृष्ट रंग प्रतिपादन क्षमता होती है, वे अक्सर खराब चमकदार प्रभावकारिता होती हैं।ट्राइक्रोमैटिक व्हाइट एलईडी बीच में हैं, दोनों अच्छी चमकदार प्रभावकारिता (> 70 एलएम/डब्ल्यू) और फेयर कलर रेंडरिंग क्षमता है। चुनौतियों में से एक अधिक कुशल हरे एल ई डी का विकास है।हरे एल ई डी के लिए सैद्धांतिक अधिकतम 683 लुमेन प्रति वाट है, लेकिन 2010 तक कुछ हरे एल ई डी प्रति वाट 100 लुमेन से अधिक है।नीला और लाल एलईडी उनकी सैद्धांतिक सीमाओं का सामना करते हैं। मल्टीकलर एल ई डी भी विभिन्न रंगों के प्रकाश बनाने के लिए एक नया साधन प्रदान करता है।तीन प्राथमिक रंगों की विभिन्न मात्राओं को मिलाकर अधिकांश विचारशील रंगों का गठन किया जा सकता है।यह सटीक गतिशील रंग नियंत्रण की अनुमति देता है।हालांकि, इस प्रकार की एलईडी की उत्सर्जन शक्ति बढ़ते तापमान के साथ तेजी से घट जाती है, रंग स्थिरता में पर्याप्त परिवर्तन के परिणामस्वरूप।ऐसी समस्याएं औद्योगिक उपयोग को रोकती हैं।फॉस्फोर के बिना मल्टीकलर एलईडी अच्छे रंग प्रतिपादन प्रदान नहीं कर सकते हैं क्योंकि प्रत्येक एलईडी एक संकीर्ण स्रोत है।फॉस्फोर के बिना एल ई डी, जबकि सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए एक खराब समाधान, डिस्प्ले के लिए सबसे अच्छा समाधान है, या तो एलसीडी की बैकलाइट, या प्रत्यक्ष एलईडी आधारित पिक्सेल।

गरमागरम लैंप की विशेषताओं से मेल खाने के लिए एक बहुरंगी एलईडी स्रोत को डिमिंग करना मुश्किल है क्योंकि विनिर्माण विविधता, आयु और तापमान वास्तविक रंग मूल्य उत्पादन को बदलते हैं।गरमागरम लैंप की उपस्थिति का अनुकरण करने के लिए रंग सेंसर के साथ एक प्रतिक्रिया प्रणाली की आवश्यकता हो सकती है ताकि रंग को सक्रिय रूप से निगरानी और नियंत्रित किया जा सके।

फॉस्फोर-आधारित एल ई डी
इस विधि में सफेद प्रकाश बनाने के लिए विभिन्न रंगों के फॉस्फोर के साथ एक रंग (ज्यादातर नीले एल ई डी) के कोटिंग एलईडी शामिल हैं;परिणामी एल ई डी को फॉस्फोर-आधारित या फॉस्फोर-परिवर्तित सफेद एल ई डी (पीसीएलईडी) कहा जाता है। नीली रोशनी का एक अंश स्टोक्स शिफ्ट से गुजरता है, जो इसे कम तरंग दैर्ध्य से लंबे समय तक बदल देता है।मूल एलईडी के रंग के आधार पर, विभिन्न रंग फॉस्फोर का उपयोग किया जाता है।अलग -अलग रंगों के कई फॉस्फोर परतों का उपयोग करके उत्सर्जित स्पेक्ट्रम को व्यापक किया जाता है, प्रभावी रूप से रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) को बढ़ाता है। फॉस्फोर-आधारित एलईडी में स्टोक्स शिफ्ट से गर्मी के नुकसान और अन्य फॉस्फोर-संबंधित मुद्दों के कारण दक्षता हानि होती है।सामान्य एल ई डी की तुलना में उनकी चमकदार प्रभावकारिता परिणामी प्रकाश उत्पादन के वर्णक्रमीय वितरण और एलईडी के मूल तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है।उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट YAG पीले फॉस्फोर आधारित सफेद एलईडी पर्वतमाला की चमकदार प्रभावकारिता 3 से 5 गुना तक मूल नीले एलईडी की चमकदार प्रभावकारिता के कारण मानव आंखों की अधिक संवेदनशीलता के कारण नीले रंग की तुलना में पीले की तुलना में अधिक (जैसा कि ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन में मॉडलिंग की गई है)।विनिर्माण की सादगी के कारण, फॉस्फोर विधि अभी भी उच्च तीव्रता वाले सफेद एल ई डी बनाने के लिए सबसे लोकप्रिय तरीका है।फॉस्फोर रूपांतरण के साथ एक मोनोक्रोम एमिटर का उपयोग करके एक प्रकाश स्रोत या प्रकाश स्थिरता का डिजाइन और उत्पादन एक जटिल आरजीबी प्रणाली की तुलना में सरल और सस्ता है, और वर्तमान में बाजार पर उच्च तीव्रता वाले सफेद एल ई डी का अधिकांश हिस्सा फॉस्फोर लाइट रूपांतरण का उपयोग करके निर्मित होता है। एलईडी-आधारित सफेद प्रकाश स्रोतों की दक्षता में सुधार करने के लिए सामना की जा रही चुनौतियों में से अधिक कुशल फॉस्फोर का विकास है।2010 तक, सबसे कुशल पीला फॉस्फोर अभी भी YAG फॉस्फोर है, जिसमें 10% से कम स्टोक्स शिफ्ट लॉस है।एलईडी चिप में पुन: अवशोषण के कारण आंतरिक ऑप्टिकल नुकसान के कारण होने वाले नुकसान और एलईडी पैकेजिंग में ही आम तौर पर एक और 10% से 30% दक्षता हानि के लिए खाते में खाते हैं।वर्तमान में, फॉस्फोर एलईडी विकास के क्षेत्र में, इन उपकरणों को उच्च प्रकाश उत्पादन और उच्च संचालन तापमान के लिए अनुकूलित करने पर बहुत प्रयास किया जा रहा है।उदाहरण के लिए, दक्षता को बेहतर पैकेज डिजाइन को अपनाने या अधिक उपयुक्त प्रकार के फॉस्फोर का उपयोग करके उठाया जा सकता है।अलग -अलग फॉस्फोर मोटाई के मुद्दे को संबोधित करने के लिए अनुरूप कोटिंग प्रक्रिया का उपयोग अक्सर किया जाता है। कुछ फॉस्फोर-आधारित सफेद एल ई डी फॉस्फोर-लेपित एपॉक्सी के अंदर इंगान ब्लू एल ई डी को एनकैप्सुलेट करते हैं।वैकल्पिक रूप से, एलईडी को एक दूरदराज के फॉस्फोर के साथ जोड़ा जा सकता है, एक पूर्ववर्ती पॉली कार्बोनेट टुकड़ा फॉस्फोर सामग्री के साथ लेपित।दूरस्थ फॉस्फोर अधिक फैलाना प्रकाश प्रदान करते हैं, जो कई अनुप्रयोगों के लिए वांछनीय है।एलईडी उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में रिमोट फॉस्फर डिजाइन भी अधिक सहिष्णु हैं।एक आम पीला फॉस्फोर सामग्री सेरियम-डोपेड Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट (CE) है 3+ : yag)। सफेद एल ई डी को उच्च दक्षता वाले यूरोपियम-आधारित फॉस्फोर के मिश्रण के साथ निकट-अल्ट्रावियोलेट (एनयूवी) एलईडी के पास कोटिंग द्वारा भी बनाया जा सकता है जो लाल और नीले, प्लस कॉपर और एल्यूमीनियम-डोपेड जिंक सल्फाइड (जेडएनएस: सीयू, एएल) का उत्सर्जन करते हैं जो हरे रंग का उत्सर्जन करते हैं।यह फ्लोरोसेंट लैंप के काम करने के तरीके के अनुरूप एक विधि है।यह विधि YAG के साथ नीले एल ई डी की तुलना में कम कुशल है: सीई फॉस्फोर, क्योंकि स्टोक्स शिफ्ट बड़ा है, इसलिए अधिक ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, लेकिन बेहतर वर्णक्रमीय विशेषताओं के साथ प्रकाश पैदा करती है, जो रंग को बेहतर ढंग से प्रस्तुत करती है।नीले लोगों की तुलना में पराबैंगनी एलईडी के उच्च विकिरणित आउटपुट के कारण, दोनों विधियाँ तुलनीय चमक प्रदान करती हैं।एक चिंता यह है कि यूवी प्रकाश एक खराबी प्रकाश स्रोत से लीक हो सकता है और मानव आंखों या त्वचा को नुकसान पहुंचाता है।

अन्य सफेद एल ई डी
प्रायोगिक सफेद प्रकाश एलईडी का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक अन्य विधि में कोई फॉस्फोर का उपयोग नहीं किया गया था और यह एक ZNSE सब्सट्रेट पर होमोपिटैक्स रूप से उगाए गए जिंक सेलेनाइड (ZNSE) पर आधारित था, जो एक साथ अपने सक्रिय क्षेत्र से नीली रोशनी और सब्सट्रेट से पीले रंग की रोशनी का उत्सर्जन करता है। गैलियम-नाइट्राइड-ऑन-सिलिकॉन (गान-ऑन-सी) से बनी वेफर्स की एक नई शैली का उपयोग 200 मिमी सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग करके सफेद एल ई डी का उत्पादन करने के लिए किया जा रहा है।यह अपेक्षाकृत छोटे 100- या 150-मिमी वेफर आकारों में विशिष्ट महंगा नीलम सब्सट्रेट से बचा जाता है। नीलम उपकरण को प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए एक दर्पण जैसे कलेक्टर के साथ युग्मित किया जाना चाहिए जो अन्यथा बर्बाद हो जाएगा।यह भविष्यवाणी की गई थी कि 2020 के बाद से, सभी गान एल ई डी का 40% गान-ऑन-सी के साथ बनाया गया है।बड़ी नीलम सामग्री का निर्माण मुश्किल है, जबकि बड़ी सिलिकॉन सामग्री सस्ती और अधिक प्रचुर मात्रा में है।नीलम का उपयोग करने से लेकर सिलिकॉन तक की एलईडी कंपनियां एक न्यूनतम निवेश होनी चाहिए।

कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (OLEDS)
एक कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड | OLED) में, डायोड की उत्सर्जन परत की रचना करने वाली इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट सामग्री एक कार्बनिक यौगिक है।कार्बनिक सामग्री विद्युत प्रवाहकीय है, जो अणु के सभी या भाग पर संयुग्मन के कारण होने वाले पीआई इलेक्ट्रॉनों के डीलोकलाइज़ेशन के कारण है, और इसलिए सामग्री एक कार्बनिक अर्धचालक के रूप में कार्य करती है। कार्बनिक पदार्थ एक क्रिस्टलीय चरण, या पॉलिमर में छोटे कार्बनिक अणु हो सकते हैं। OLEDs के संभावित लाभों में कम ड्राइविंग वोल्टेज, व्यापक देखने के कोण और उच्च विपरीत और रंग सरगम के साथ पतली, कम लागत वाले डिस्प्ले शामिल हैं। पॉलिमर एलईडी में प्रिंट करने योग्य और लचीले कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड का अतिरिक्त लाभ होता है। लचीले डिस्प्ले।  OLEDs का उपयोग पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे सेलफोन, डिजिटल कैमरे, प्रकाश और टेलीविज़न के लिए दृश्य डिस्प्ले बनाने के लिए किया गया है।

प्रकार
एलईडी विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न पैकेजों में बनाए जाते हैं।एक या कुछ एलईडी जंक्शनों को एक संकेतक या पायलट लैंप के रूप में उपयोग के लिए एक लघु डिवाइस में पैक किया जा सकता है।एक एलईडी सरणी में एक ही पैकेज के भीतर सर्किट को नियंत्रित करना शामिल हो सकता है, जो एक साधारण अवरोधक, ब्लिंकिंग या रंग बदलने वाले नियंत्रण, या आरजीबी उपकरणों के लिए एक पता योग्य नियंत्रक हो सकता है।उच्च शक्ति वाले सफेद-उत्सर्जक उपकरणों को हीट सिंक पर लगाया जाएगा और इसका उपयोग रोशनी के लिए किया जाएगा।डॉट मैट्रिक्स या बार प्रारूपों में अल्फ़ान्यूमेरिक डिस्प्ले व्यापक रूप से उपलब्ध हैं।विशेष पैकेज उच्च गति वाले डेटा संचार लिंक के लिए ऑप्टिकल फाइबर के लिए एलईडी के कनेक्शन की अनुमति देते हैं।

लघु
ये ज्यादातर सिंगल-डाई एलईडी होते हैं जिनका उपयोग संकेतक के रूप में किया जाता है, और वे 2 & nbsp; मिमी से 8 & nbsp; मिमी, थ्रू-होल और सरफेस माउंट पैकेजों से विभिन्न आकारों में आते हैं। विशिष्ट वर्तमान रेटिंग लगभग 1 & nbsp; ma से 20 & nbsp; ma से ऊपर होती है।एक लचीले बैकिंग टेप से जुड़े कई एलईडी मर गया एक एलईडी स्ट्रिप लाइट। सामान्य पैकेज आकृतियों में गोल, एक गुंबददार या फ्लैट टॉप के साथ, एक फ्लैट टॉप के साथ आयताकार (बार-ग्राफ डिस्प्ले में उपयोग किया जाता है), और एक फ्लैट टॉप के साथ त्रिकोणीय या वर्ग शामिल हैं।इसके विपरीत और देखने के कोण को बेहतर बनाने के लिए एनकैप्सुलेशन भी स्पष्ट या रंगा जा सकता है।इन्फ्रारेड डिवाइस में इन्फ्रारेड विकिरण को पारित करते समय दृश्यमान प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए एक काला टिंट हो सकता है। अल्ट्रा-हाई-आउटपुट एल ई डी को सीधे धूप में देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। 5 & nbsp; v और 12 & nbsp; v एल ई डी साधारण लघु एल ई डी हैं जिनमें 5 से सीधे कनेक्शन के लिए एक श्रृंखला अवरोधक हैवी या 12V आपूर्ति।

उच्च-शक्ति


उच्च-शक्ति एलईडी (एचपी-एलईडी) या उच्च-आउटपुट एलईडी (हो-एलईडी) को अन्य एल ई डी के लिए दसियों एमए के साथ तुलना में सैकड़ों एमए से अधिक एमए से अधिक धाराओं में संचालित किया जा सकता है।कुछ एक हजार से अधिक लुमेन का उत्सर्जन कर सकते हैं। एलईडी पावर घनत्व 300 w/सेमी तक2 प्राप्त किया गया है।चूंकि ओवरहीटिंग विनाशकारी है, इसलिए गर्मी के विघटन के लिए अनुमति देने के लिए एचपी-एलईडी को हीट सिंक पर लगाया जाना चाहिए।यदि एचपी-एलईडी से गर्मी को हटाया नहीं जाता है, तो डिवाइस सेकंड में विफल हो जाता है।एक एचपी-एलईडी अक्सर टॉर्च में एक गरमागरम बल्ब को बदल सकता है, या एक शक्तिशाली एलईडी लैंप बनाने के लिए एक सरणी में सेट किया जा सकता है।

इस श्रेणी में कुछ प्रसिद्ध एचपी-एलईडी निकिया 19 श्रृंखला, लुमिड्स विद्रोही एलईडी, ओसराम ऑप्टो सेमीकंडक्टर्स गोल्डन ड्रैगन और क्री एक्स-लैंप हैं।सितंबर 2009 तक, क्री द्वारा निर्मित कुछ एचपी-एलईडी अब 105 & nbsp; lm/w से अधिक है। हैट्ज के कानून के लिए उदाहरण-जो समय के साथ प्रकाश उत्पादन और एलईडी की प्रभावकारिता में एक घातीय वृद्धि की भविष्यवाणी करता है-क्री एक्सपी-जी श्रृंखला एलईडी है, जिसने 105 प्राप्त किया2009 में एलएम/डब्ल्यू और 140 की एक विशिष्ट प्रभावकारिता के साथ निकिया 19 श्रृंखलाLM/W, 2010 में जारी किया गया।

एसी-चालित
सियोल सेमीकंडक्टर द्वारा विकसित एलईडी डीसी कनवर्टर के बिना एसी पावर पर काम कर सकते हैं।प्रत्येक आधे-चक्र के लिए, एलईडी का हिस्सा प्रकाश का उत्सर्जन करता है और भाग अंधेरा होता है, और यह अगले आधे चक्र के दौरान उलट होता है।इस प्रकार के एचपी-एलईडी की दक्षता आमतौर पर 40 हैक्यों/और। श्रृंखला में बड़ी संख्या में एलईडी तत्व सीधे लाइन वोल्टेज से संचालित करने में सक्षम हो सकते हैं।2009 में, सियोल सेमीकंडक्टर ने एक उच्च डीसी वोल्टेज एलईडी जारी की, जिसका नाम 'एक्रिच एमजेटी' है, जो एक साधारण नियंत्रण सर्किट के साथ एसी पावर से संचालित होने में सक्षम है।इन एल ई डी की कम-शक्ति अपव्यय उन्हें मूल एसी एलईडी डिजाइन की तुलना में अधिक लचीलापन देता है।

चमकती
फ्लैशिंग एल ई डी का उपयोग बाहरी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता के बिना संकेतकों पर ध्यान देने के रूप में किया जाता है।फ्लैशिंग एल ई डी मानक एलईडी से मिलता -जुलता है, लेकिन उनमें एक एकीकृत वोल्टेज नियामक और एक मल्टीविब्रेटर सर्किट होता है जो एलईडी को एक सेकंड की विशिष्ट अवधि के साथ फ्लैश का कारण बनता है।विसरित लेंस एलईडी में, यह सर्किट एक छोटे से काले डॉट के रूप में दिखाई देता है।अधिकांश चमकती एलईडी एक रंग की रोशनी का उत्सर्जन करते हैं, लेकिन अधिक परिष्कृत उपकरण कई रंगों के बीच फ्लैश कर सकते हैं और यहां तक कि आरजीबी रंग मिश्रण का उपयोग करके एक रंग अनुक्रम के माध्यम से फीका हो सकते हैं। 0805 और अन्य आकार के प्रारूपों में SMD LEDs फ्लैशिंग SMD LED 2019 की शुरुआत से उपलब्ध हैं।

द्वि-रंग
द्वि-रंग एल ई डी में एक मामले में दो अलग-अलग एलईडी उत्सर्जक होते हैं।इनमें दो प्रकार हैं।एक प्रकार में दो से जुड़े दो मर जाते हैं जो एक दूसरे से एंटीपैरलल से जुड़े होते हैं।एक दिशा में वर्तमान प्रवाह एक रंग का उत्सर्जन करता है, और विपरीत दिशा में वर्तमान दूसरे रंग का उत्सर्जन करता है।अन्य प्रकार में दो मर जाते हैं, दोनों के लिए अलग -अलग लीड के साथ मर जाते हैं और आम एनोड या कैथोड के लिए एक और लीड होता है ताकि उन्हें स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सके।सबसे आम द्वि-रंग संयोजन लाल/पारंपरिक हरा है, हालांकि, अन्य उपलब्ध संयोजनों में एम्बर/पारंपरिक हरा, लाल/शुद्ध हरा, लाल/नीला और नीला/शुद्ध हरा शामिल हैं।

आरजीबी त्रि-रंग
ट्राई-कलर एलईडी में एक मामले में तीन अलग-अलग एलईडी उत्सर्जक होते हैं।प्रत्येक एमिटर एक अलग लीड से जुड़ा होता है ताकि उन्हें स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सके।एक चार-लीड की व्यवस्था एक सामान्य लीड (एनोड या कैथोड) और प्रत्येक रंग के लिए एक अतिरिक्त लीड के साथ विशिष्ट है।अन्य, हालांकि, केवल दो लीड (सकारात्मक और नकारात्मक) हैं और एक अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक है। RGB एलईडी में एक लाल, एक हरा और एक नीला एलईडी शामिल है। स्वतंत्र रूप से पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन द्वारा | तीनों में से प्रत्येक को समायोजित करना, आरजीबी एल ई डी एक विस्तृत रंग सरगम का उत्पादन करने में सक्षम हैं।समर्पित-रंग एल ई डी के विपरीत, हालांकि, ये शुद्ध तरंग दैर्ध्य का उत्पादन नहीं करते हैं।चिकनी रंग मिश्रण के लिए मॉड्यूल को अनुकूलित नहीं किया जा सकता है।

सजावटी-मल्टिकोलर
सजावटी-मल्टीकोलर एलईडी में केवल दो लीड-आउट तारों द्वारा आपूर्ति किए गए विभिन्न रंगों के कई उत्सर्जक शामिल हैं।आपूर्ति वोल्टेज को अलग करके रंगों को आंतरिक रूप से स्विच किया जाता है।

अल्फ़ान्यूमेरिक
अल्फ़ान्यूमेरिक एलईडी सात-खंड डिस्प्ले में उपलब्ध हैं। सात-सेगमेंट, स्टारबर्स्ट, और डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले | डॉट-मैट्रिक्स प्रारूप।सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले सभी नंबरों और अक्षरों के एक सीमित सेट को संभालता है।Starburst डिस्प्ले सभी पत्र प्रदर्शित कर सकते हैं।डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले आमतौर पर प्रति वर्ण 5 × 7 पिक्सेल का उपयोग करते हैं।1970 और 1980 के दशक में सात-सेगमेंट एलईडी डिस्प्ले व्यापक उपयोग में थे, लेकिन तरल क्रिस्टल डिस्प्ले के बढ़ते उपयोग, उनकी कम बिजली की जरूरतों और अधिक से अधिक डिस्प्ले लचीलेपन के साथ, संख्यात्मक और अल्फ़ान्यूमेरिक एलईडी डिस्प्ले की लोकप्रियता को कम कर दिया है।

डिजिटल आरजीबी
डिजिटल आरजीबी एड्रेस करने योग्य एलईडी में अपने स्वयं के स्मार्ट कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं।पावर और ग्राउंड के अलावा, ये डेटा-इन, डेटा-आउट, क्लॉक और कभी-कभी एक स्ट्रोब सिग्नल के लिए कनेक्शन प्रदान करते हैं।ये एक डेज़ी श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।श्रृंखला के पहले एलईडी को भेजा गया डेटा प्रत्येक एलईडी की चमक और रंग को स्वतंत्र रूप से स्वतंत्र रूप से नियंत्रित कर सकता है।उनका उपयोग किया जाता है जहां अधिकतम नियंत्रण और न्यूनतम दृश्यमान इलेक्ट्रॉनिक्स के संयोजन की आवश्यकता होती है जैसे कि क्रिसमस और एलईडी मैट्रिस के लिए तार।कुछ के पास KHZ रेंज में ताज़ा दरें भी हैं, जो बुनियादी वीडियो अनुप्रयोगों के लिए अनुमति देती हैं।इन उपकरणों को उनके भाग संख्या (WS2812 सामान्य होने) या Neopixel जैसे ब्रांड नाम से जाना जाता है।

फिलामेंट
एक एलईडी फिलामेंट में एक सामान्य अनुदैर्ध्य सब्सट्रेट पर श्रृंखला में जुड़े कई एलईडी चिप्स होते हैं जो एक पारंपरिक गरमागरम फिलामेंट की याद ताजा करते हुए एक पतली रॉड बनाते हैं। इनका उपयोग पारंपरिक प्रकाश बल्बों के लिए कम लागत वाले सजावटी विकल्प के रूप में किया जा रहा है जो कई देशों में चरणबद्ध हो रहे हैं।फिलामेंट्स एक उच्च वोल्टेज का उपयोग करते हैं, जिससे उन्हें मुख्य वोल्टेज के साथ कुशलता से काम करने की अनुमति मिलती है।अक्सर एक साधारण रेक्टिफायर और कैपेसिटिव करंट लिमिटिंग को कम वोल्टेज की जटिलता के बिना एक पारंपरिक प्रकाश बल्ब के लिए कम लागत वाले प्रतिस्थापन को बनाने के लिए नियोजित किया जाता है, उच्च वर्तमान कनवर्टर जो एकल डाई एलईडी की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, वे बल्ब में पैक किए जाते हैं, जो वे लैंप के समान हैं, जिन्हें वे बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए थे, और कुशलता से गर्मी को हटाने और जंग को रोकने के लिए परिवेश के दबाव की तुलना में थोड़ा कम अक्रिय गैस से भर गए थे।

चिप-ऑन-बोर्ड सरणियाँ
सरफेस-माउंटेड एलईडी अक्सर चिप में बोर्ड (COB) सरणियों में उत्पन्न होते हैं, जिससे तुलनीय चमकदार आउटपुट के एकल एलईडी की तुलना में बेहतर गर्मी अपव्यय की अनुमति मिलती है। एलईडी को एक सिलेंडर के चारों ओर व्यवस्थित किया जा सकता है, और पीले एल ई डी की पंक्तियों के कारण मकई कोब लाइट कहा जाता है।

पावर स्रोत
एक एलईडी या अन्य डायोड में वर्तमान लागू वोल्टेज (शॉक्ले डायोड समीकरण देखें) के साथ तेजी से बढ़ता है, इसलिए वोल्टेज में एक छोटा सा परिवर्तन वर्तमान में एक बड़ा परिवर्तन पैदा कर सकता है।एलईडी के माध्यम से वर्तमान को एक बाहरी सर्किट द्वारा विनियमित किया जाना चाहिए जैसे कि क्षति को रोकने के लिए एक निरंतर वर्तमान स्रोत।चूंकि अधिकांश सामान्य बिजली की आपूर्ति (लगभग) निरंतर-वोल्टेज स्रोत हैं, एलईडी जुड़नार में एक पावर कनवर्टर, या कम से कम एक वर्तमान-सीमित अवरोधक शामिल होना चाहिए।कुछ अनुप्रयोगों में, एलईडी रेटिंग के भीतर वर्तमान रखने के लिए छोटी बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध पर्याप्त है।

विद्युत ध्रुवीयता
एक पारंपरिक गरमागरम दीपक के विपरीत, एक एलईडी तभी प्रकाश होगा जब वोल्टेज को डायोड की आगे की दिशा में लागू किया जाता है।कोई वर्तमान प्रवाह और कोई प्रकाश उत्सर्जित नहीं होता है यदि वोल्टेज रिवर्स दिशा में लागू किया जाता है।यदि रिवर्स वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक है, तो एक बड़ा वर्तमान प्रवाह और एलईडी क्षतिग्रस्त हो जाएगा।यदि रिवर्स करंट क्षति से बचने के लिए पर्याप्त रूप से सीमित है, तो रिवर्स-कंडक्टिंग एलईडी एक उपयोगी शोर डायोड है।

सुरक्षा और स्वास्थ्य
कुछ नीले एल ई डी और कूल-व्हाइट एलईडी तथाकथित नीले-प्रकाश के खतरे की सुरक्षित सीमाओं से अधिक हो सकते हैं, जैसा कि एएनएसआई/आईईएसएनए आरपी -27.1–05 जैसे नेत्र सुरक्षा विनिर्देशों में परिभाषित किया गया है: दीपक और दीपक प्रणालियों के लिए फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा के लिए अनुशंसित अभ्यास। एक अध्ययन में घरेलू रोशनी में सामान्य उपयोग में जोखिम का कोई सबूत नहीं दिखाया गया, और यह सावधानी केवल विशेष व्यावसायिक स्थितियों के लिए या विशिष्ट आबादी के लिए आवश्यक है। 2006 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन ने LED स्रोतों के वर्गीकरण के लिए प्रारंभिक लेजर-उन्मुख मानकों के आवेदन की जगह, LAMP और LAMP सिस्टम की IEC 62471 फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा प्रकाशित किया। जबकि एलईडी को फ्लोरोसेंट लैंप पर फायदा होता है, इसमें वे पारा नहीं होते हैं, उनमें अन्य खतरनाक धातुएं जैसे कि सीसा और आर्सेनिक हो सकते हैं। 2016 में अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (एएमए) ने शहर के निवासियों के स्लीप-वेक चक्र पर ब्लूिश स्ट्रीट लाइटिंग के संभावित प्रतिकूल प्रभाव से संबंधित एक बयान जारी किया।उद्योग आलोचकों का दावा है कि एक्सपोज़र का स्तर एक ध्यान देने योग्य प्रभाव के लिए पर्याप्त नहीं है।

लाभ

 * दक्षता: एलईडी गरमागरम प्रकाश बल्बों की तुलना में प्रति वाट अधिक लुमेन का उत्सर्जन करते हैं। फ्लोरोसेंट प्रकाश बल्ब या ट्यूब के विपरीत, एलईडी प्रकाश जुड़नार की दक्षता आकार और आकार से प्रभावित नहीं होती है।
 * रंग: एलईडी पारंपरिक प्रकाश विधियों की आवश्यकता के रूप में किसी भी रंग फिल्टर का उपयोग किए बिना एक इच्छित रंग के प्रकाश का उत्सर्जन कर सकते हैं।यह अधिक कुशल है और प्रारंभिक लागत को कम कर सकता है।
 * आकार: एल ई डी बहुत छोटा हो सकता है (2 & nbsp से छोटा; मिमी2 ) और आसानी से मुद्रित सर्किट बोर्डों से जुड़े होते हैं।
 * समय पर स्विच करें: एलईडी बहुत जल्दी प्रकाश।एक विशिष्ट लाल संकेतक एलईडी एक माइक्रोसेकंड के नीचे पूर्ण चमक प्राप्त करता है। संचार उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले एलईडी में तेजी से प्रतिक्रिया समय भी हो सकता है।
 * साइकिलिंग: एलईडी गरमागरम और फ्लोरोसेंट लैंप के विपरीत लगातार ऑन-ऑफ साइक्लिंग के अधीन उपयोग के लिए आदर्श हैं, जो अक्सर साइकिल होने पर तेजी से विफल होते हैं, या उच्च-तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप (HID लैंप) को पुनरारंभ करने से पहले लंबे समय तक आवश्यकता होती है।
 * डिमिंग: एल ई डी को बहुत आसानी से पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन द्वारा या आगे की धारा को कम करने से कम किया जा सकता है। यह पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन है कि एलईडी लाइट्स, विशेष रूप से कारों पर हेडलाइट्स, जब कैमरे पर या कुछ लोगों द्वारा देखा जाता है, तो फ्लैश या फ्लिकर लगता है।यह एक प्रकार का स्ट्रोबोस्कोपिक प्रभाव है।
 * कूल लाइट: अधिकांश प्रकाश स्रोतों के विपरीत, एल ई डी आईआर के रूप में बहुत कम गर्मी को विकीर्ण करता है जो संवेदनशील वस्तुओं या कपड़ों को नुकसान पहुंचा सकता है।व्यर्थ ऊर्जा को एलईडी के आधार के माध्यम से गर्मी के रूप में फैलाया जाता है।
 * धीमी विफलता: एलईडी मुख्य रूप से समय के साथ डिमिंग करके विफल हो जाते हैं, बजाय गरमागरम बल्बों की अचानक विफलता के बजाय।
 * लाइफटाइम: एलईडी में अपेक्षाकृत लंबे समय तक उपयोगी जीवन हो सकता है।एक रिपोर्ट में अनुमान लगाया गया है कि 35,000 से 50,000 घंटे का उपयोगी जीवन है, हालांकि विफलता को पूरा करने का समय कम या लंबे हो सकता है। फ्लोरोसेंट ट्यूब आमतौर पर लगभग 10,000 से 25,000 घंटे तक रेट किए जाते हैं, जो आंशिक रूप से उपयोग की स्थितियों पर निर्भर करता है, और 1,000 से 2,000 घंटे पर गरमागरम प्रकाश बल्ब।कई डीओई प्रदर्शनों से पता चला है कि ऊर्जा बचत के बजाय इस विस्तारित जीवनकाल से रखरखाव की लागत कम हो गई है, एक एलईडी उत्पाद के लिए पेबैक अवधि का निर्धारण करने में प्राथमिक कारक है।
 * सदमे प्रतिरोध: एल ई डी, ठोस-राज्य घटक होने के नाते, फ्लोरोसेंट और गरमागरम बल्बों के विपरीत बाहरी झटके से नुकसान पहुंचाना मुश्किल है, जो नाजुक हैं।
 * फोकस: एलईडी के ठोस पैकेज को इसकी रोशनी पर ध्यान केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।गरमागरम और फ्लोरोसेंट स्रोतों को अक्सर प्रकाश को इकट्ठा करने और इसे प्रयोग करने योग्य तरीके से निर्देशित करने के लिए एक बाहरी परावर्तक की आवश्यकता होती है।बड़े एलईडी पैकेजों के लिए कुल आंतरिक प्रतिबिंब (TIR) लेंस अक्सर एक ही प्रभाव के लिए उपयोग किए जाते हैं।हालांकि, जब बड़ी मात्रा में प्रकाश की आवश्यकता होती है, तो कई प्रकाश स्रोतों को आमतौर पर तैनात किया जाता है, जो एक ही लक्ष्य की ओर ध्यान केंद्रित करना या समतल करना मुश्किल है।

नुकसान

 * तापमान निर्भरता: एलईडी प्रदर्शन काफी हद तक ऑपरेटिंग वातावरण के परिवेश तापमान पर निर्भर करता है & nbsp; - या थर्मल प्रबंधन गुण।उच्च परिवेश के तापमान में एक एलईडी को ओवरड्राइव करने से एलईडी पैकेज को ओवरहीट करने में परिणाम हो सकता है, अंततः डिवाइस की विफलता के लिए अग्रणी।लंबे जीवन को बनाए रखने के लिए एक पर्याप्त गर्मी सिंक की आवश्यकता होती है।यह मोटर वाहन, चिकित्सा और सैन्य उपयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां उपकरणों को तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में काम करना चाहिए, और कम विफलता दर की आवश्यकता होती है।
 * वोल्टेज संवेदनशीलता: एलईडी को उनके पी -एन जंक्शन#फॉरवर्ड बायस के ऊपर एक वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। थ्रेसहोल्ड वोल्टेज और उनकी रेटिंग के नीचे एक वर्तमान।लागू वोल्टेज में एक छोटे से परिवर्तन के साथ वर्तमान और जीवनकाल में बहुत बदलाव।इस प्रकार उन्हें एक वर्तमान-विनियमित आपूर्ति की आवश्यकता होती है (आमतौर पर संकेतक एल ई डी के लिए सिर्फ एक श्रृंखला अवरोधक)।
 * रंग प्रतिपादन: अधिकांश कूल-व्हाइट एलईडी में स्पेक्ट्रा होता है जो सूर्य या एक गरमागरम प्रकाश जैसे काले शरीर के रेडिएटर से काफी भिन्न होता है।460 & nbsp पर स्पाइक; nm और 500 & nbsp पर डुबकी; nm वस्तुओं का रंग धूप या गरमागरम स्रोतों की तुलना में शांत-सफेद एलईडी रोशनी के तहत अलग-अलग दिखाई दे सकता है, मेटामेरिज्म के कारण, लाल सतहों को विशेष रूप से विशिष्ट फॉस्फोर-आधारित कूल-व्हाइट एलईडी द्वारा विशेष रूप से खराब तरीके से प्रस्तुत किया जा रहा है।हरी सतहों के साथ भी यही सच है।एक एलईडी के रंग प्रतिपादन की गुणवत्ता को रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) द्वारा मापा जाता है।
 * क्षेत्र प्रकाश स्रोत: एकल एलईडी प्रकाश के एक बिंदु स्रोत को एक गोलाकार प्रकाश वितरण देने के लिए अनुमानित नहीं करते हैं, बल्कि एक लैंबर्ट का कोसाइन कानून है। लैम्बर्टियन वितरण।इसलिए, एलईडी को एक गोलाकार प्रकाश क्षेत्र की आवश्यकता के उपयोग के लिए आवेदन करना मुश्किल है;हालांकि, विभिन्न प्रकाशिकी या लेंस के आवेदन द्वारा प्रकाश के विभिन्न क्षेत्रों में हेरफेर किया जा सकता है।एलईडी कुछ डिग्री से नीचे विचलन प्रदान नहीं कर सकते हैं।
 * प्रकाश प्रदूषण: क्योंकि सफेद एल ई डी उच्च दबाव वाले सोडियम वाष्प लैंप जैसे स्रोतों की तुलना में अधिक कम तरंग दैर्ध्य प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, स्कोप्टिक दृष्टि की बढ़ी हुई नीली और हरी संवेदनशीलता का मतलब है कि आउटडोर प्रकाश में उपयोग किए जाने वाले सफेद एल ई डी के कारण बहुत अधिक आकाश चमक होती है।
 * दक्षता ड्रोप: विद्युत प्रवाह बढ़ने के साथ एलईडी की दक्षता कम हो जाती है।उच्च धाराओं के साथ हीटिंग भी बढ़ता है, जो एलईडी जीवनकाल से समझौता करता है।ये प्रभाव उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में एक एलईडी के माध्यम से वर्तमान पर व्यावहारिक सीमाएं डालते हैं।
 * वन्यजीवों पर प्रभाव: एलईडी सोडियम-वाष्प रोशनी की तुलना में कीटों के लिए बहुत अधिक आकर्षक हैं, इतना है कि खाद्य जाले में विघटन की संभावना के बारे में सट्टा चिंता है। समुद्र तटों के पास एलईडी लाइटिंग, विशेष रूप से गहन नीले और सफेद रंग, कछुए हैचिंग को भटका सकते हैं और उन्हें इसके बजाय अंतर्देशीय भटक सकते हैं। कछुए-सुरक्षित प्रकाश एल ई डी का उपयोग जो केवल दृश्य स्पेक्ट्रम के संकीर्ण भागों में उत्सर्जित करता है, नुकसान को कम करने के लिए रूढ़िवादी समूहों द्वारा प्रोत्साहित किया जाता है।
 * सर्दियों की स्थिति में उपयोग करें: चूंकि वे गरमागरम रोशनी की तुलना में बहुत गर्मी नहीं देते हैं, इसलिए ट्रैफ़िक नियंत्रण के लिए उपयोग की जाने वाली एलईडी लाइट्स में बर्फ को अस्पष्ट कर सकता है, जिससे दुर्घटनाएं हो सकती हैं।
 * थर्मल रनवे: एलईडी के समानांतर तार उनके आगे के वोल्टेज में विनिर्माण सहिष्णुता के कारण समान रूप से वर्तमान साझा नहीं करेंगे।एकल वर्तमान स्रोत से दो या अधिक तार चलाने से एलईडी विफलता हो सकती है क्योंकि डिवाइस वार्म अप करते हैं।यदि फॉरवर्ड वोल्टेज बिनिंग संभव नहीं है, तो समानांतर स्ट्रैंड्स के बीच वर्तमान के वितरण को सुनिश्चित करने के लिए एक सर्किट की आवश्यकता होती है।

अनुप्रयोग
एलईडी का उपयोग पांच प्रमुख श्रेणियों में गिरता है:


 * दृश्य संकेत जहां प्रकाश अधिक या कम सीधे स्रोत से मानव आंख तक जाता है, एक संदेश या अर्थ को व्यक्त करने के लिए
 * रोशनी जहां प्रकाश इन वस्तुओं की दृश्य प्रतिक्रिया देने के लिए वस्तुओं से परिलक्षित होता है
 * कोई मानव दृष्टि से जुड़ी प्रक्रियाओं के साथ मापना और बातचीत करना
 * संकीर्ण बैंड लाइट सेंसर जहां एलईडी एक रिवर्स-बायस मोड में काम करते हैं और प्रकाश उत्सर्जित करने के बजाय घटना प्रकाश का जवाब देते हैं
 * कैनबिस सहित इनडोर खेती।

संकेतक और संकेत
कम ऊर्जा की खपत, कम रखरखाव और एलईडी के छोटे आकार ने स्थिति संकेतक के रूप में उपयोग किया है और विभिन्न उपकरणों और प्रतिष्ठानों पर प्रदर्शित करता है।बड़े क्षेत्र के एलईडी डिस्प्ले का उपयोग स्टेडियम डिस्प्ले, डायनेमिक सजावटी डिस्प्ले और फ्रीवे पर डायनेमिक मैसेज साइन्स के रूप में किया जाता है।हवाई अड्डों और रेलवे स्टेशनों पर पतले, हल्के संदेश डिस्प्ले का उपयोग किया जाता है, और ट्रेनों, बसों, ट्राम और घाट के लिए गंतव्य डिस्प्ले के रूप में।

एक-रंग की रोशनी ट्रैफिक लाइट और सिग्नल, एग्जिट साइन्स, इमरजेंसी व्हीकल लाइटिंग, शिप्स नेविगेशन लाइट्स और एलईडी-आधारित क्रिसमस लाइट्स के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है

उनके लंबे जीवन, तेजी से स्विचिंग समय और उनके उच्च आउटपुट और फोकस के कारण व्यापक दिन के उजाले में दृश्यता के कारण, एलईडी का उपयोग ऑटोमोटिव ब्रेक लाइट्स में किया गया है और सिग्नल मोड़ते हैं।ब्रेक में उपयोग सुरक्षा में सुधार करता है, पूरी तरह से प्रकाश के लिए आवश्यक समय में एक बड़ी कमी के कारण, या तेजी से वृद्धि समय, लगभग 0.1 सेकंड तेजी से एक गरमागरम बल्ब की तुलना में।यह ड्राइवरों को प्रतिक्रिया करने के लिए अधिक समय के पीछे देता है।एक दोहरी तीव्रता सर्किट (रियर मार्कर और ब्रेक) में यदि एलईडी को तेजी से पर्याप्त आवृत्ति पर स्पंदित नहीं किया जाता है, तो वे एक प्रेत सरणी बना सकते हैं, जहां एलईडी की भूत छवियां दिखाई देती हैं यदि आंखें जल्दी से सरणी में स्कैन करती हैं।व्हाइट एलईडी हेडलैम्प्स दिखाई देने लगे हैं।एलईडी का उपयोग करने से स्टाइलिंग फायदे हैं क्योंकि एलईडी परवलयिक रिफ्लेक्टर के साथ गरमागरम लैंप की तुलना में बहुत पतली रोशनी बना सकते हैं।

कम आउटपुट एलईडी के सापेक्ष सस्तेपन के कारण, उनका उपयोग कई अस्थायी उपयोगों जैसे कि ग्लोस्टिक्स, थ्रो और फोटोनिक टेक्सटाइल लुमेलाइव में भी किया जाता है।कलाकारों ने एलईडी आर्ट के लिए एलईडी का भी इस्तेमाल किया है।

प्रकाश
उच्च दक्षता और उच्च-शक्ति एलईडी के विकास के साथ, प्रकाश और रोशनी में एलईडी का उपयोग करना संभव हो गया है।2008 में यूएस एनर्जी डिपार्टमेंट ऑफ एल प्राइज प्रतियोगिता ने एलईडी लैंप और अन्य उच्च दक्षता वाले प्रकाश व्यवस्था में बदलाव को प्रोत्साहित करने के लिए।फिलिप्स लाइटिंग नॉर्थ अमेरिका के एलईडी बल्ब ने 3 अगस्त, 2011 को पहली प्रतियोगिता जीती, सफलतापूर्वक 18 महीने के गहन क्षेत्र, प्रयोगशाला और उत्पाद परीक्षण को पूरा करने के बाद। टिकाऊ वास्तुकला के लिए कुशल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता होती है।2011 तक, कुछ एलईडी बल्ब 150 & nbsp; lm/w और यहां तक कि सस्ते कम-अंत मॉडल प्रदान करते हैं, आमतौर पर 50 & nbsp; lm/w से अधिक है, ताकि 6-वाट एलईडी एक मानक 40-वाट गरमागरम बल्ब के समान परिणाम प्राप्त कर सके।।एलईडी का कम गर्मी उत्पादन भी एयर कंडीशनिंग सिस्टम पर मांग को कम करता है।दुनिया भर में, एलईडी को तेजी से कम प्रभावी स्रोतों जैसे कि गरमागरम लैंप और सीएफएल को विस्थापित करने और विद्युत ऊर्जा की खपत और इसके संबद्ध उत्सर्जन को कम करने के लिए अपनाया जाता है।सौर ऊर्जा संचालित एलईडी का उपयोग स्ट्रीट लाइट्स और आर्किटेक्चरल लाइटिंग में किया जाता है।

यांत्रिक मजबूती और लंबे जीवनकाल का उपयोग कारों, मोटरसाइकिल और साइकिल रोशनी पर मोटर वाहन प्रकाश व्यवस्था में किया जाता है।एलईडी स्ट्रीट लाइट्स को डंडे और पार्किंग गैरेज में नियोजित किया जाता है।2007 में, टोरेका का इतालवी गांव अपनी सड़क प्रकाश को एलईडी में बदलने के लिए पहला स्थान था। हाल ही में एयरबस और बोइंग जेटलाइनर पर केबिन लाइटिंग एलईडी लाइटिंग का उपयोग करती है।हवाई अड्डे और हेलीपोर्ट लाइटिंग में एलईडी का भी उपयोग किया जा रहा है।एलईडी एयरपोर्ट फिक्स्चर में वर्तमान में मध्यम-तीव्रता वाले रनवे लाइट्स, रनवे सेंटरलाइन लाइट्स, टैक्सीवे सेंटरलाइन और एज लाइट्स, गाइडेंस साइन्स और ऑब्स्ट्रक्शन लाइटिंग शामिल हैं।

एलईडी का उपयोग डीएलपी प्रोजेक्टर के लिए एक प्रकाश स्रोत के रूप में भी किया जाता है, और नए एलसीडी टेलीविजन (एलईडी-बैक्लिट एलसीडी डिस्प्ले के रूप में संदर्भित), एलईडी टीवी के रूप में संदर्भित), कंप्यूटर मॉनिटर (लैपटॉप सहित) और हैंडहेल्ड डिवाइस एलसीडी, हालांकि पुराने सीसीएफएल-बैकलिट एलसीडीएस को सफल बनाने के लिएOLED स्क्रीन द्वारा सुपरसीड किया जा रहा है।आरजीबी एल ई डी रंग सरगम को 45%तक बढ़ाते हैं।टीवी और कंप्यूटर डिस्प्ले के लिए स्क्रीन को बैकलाइटिंग के लिए एलईडी का उपयोग करके पतला बनाया जा सकता है। एलईडी छोटे, टिकाऊ होते हैं और उन्हें थोड़ी शक्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए उन्हें फ्लैशलाइट जैसे हैंडहेल्ड डिवाइसों में उपयोग किया जाता है।एलईडी स्ट्रोब लाइट्स या कैमरा फ्लैश एक सुरक्षित, कम वोल्टेज पर संचालित होता है, बजाय आमतौर पर एक्सनॉन फ्लैशलैम्प-आधारित प्रकाश में पाए जाने वाले 250+ वोल्ट के बजाय।यह विशेष रूप से मोबाइल फोन पर कैमरों में उपयोगी है, जहां अंतरिक्ष एक प्रीमियम पर है और भारी वोल्टेज-उठाने वाली सर्किटरी अवांछनीय है।

एलईडी का उपयोग सुरक्षा कैमरों सहित नाइट विजन उपयोग में अवरक्त रोशनी के लिए किया जाता है।एक वीडियो कैमरा के चारों ओर एलईडी की एक अंगूठी, जिसका उद्देश्य एक रेट्रोरफ्लेक्टिव बैकग्राउंड में है, वीडियो प्रोडक्शंस में क्रोमा कीिंग की अनुमति देता है।



एलईडी का उपयोग खनन संचालन में किया जाता है, खनिकों के लिए प्रकाश प्रदान करने के लिए कैप लैंप के रूप में।खनन के लिए एलईडी को बेहतर बनाने, चकाचौंध को कम करने और रोशनी बढ़ाने के लिए, खनिकों को चोट का जोखिम कम करने के लिए अनुसंधान किया गया है। एलईडी तेजी से चिकित्सा और शैक्षिक अनुप्रयोगों में उपयोग पा रहे हैं, उदाहरण के लिए मनोदशा में वृद्धि के रूप में। नासा ने अंतरिक्ष यात्रियों के लिए स्वास्थ्य को बढ़ावा देने के लिए एलईडी के उपयोग के लिए भी शोध प्रायोजित किया है।

डेटा संचार और अन्य सिग्नलिंग
प्रकाश का उपयोग डेटा और एनालॉग सिग्नल को प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, आवश्यक कमरों या वस्तुओं की खोज करते समय लोगों को बंद स्थानों में नेविगेट करने के लिए लोगों की सहायता करने वाले सिस्टम में प्रकाश व्यवस्था का उपयोग किया जा सकता है। कई थिएटरों और इसी तरह के स्थानों में सहायक श्रवण उपकरण श्रोताओं के रिसीवर को ध्वनि भेजने के लिए अवरक्त एलईडी के सरणियों का उपयोग करते हैं।लाइट-एमिटिंग डायोड (साथ ही सेमीकंडक्टर लेजर) का उपयोग कई प्रकार के फाइबर ऑप्टिक केबल पर डेटा भेजने के लिए किया जाता है, डिजिटल ऑडियो से टोसलिंक केबल्स पर बहुत ही उच्च बैंडविड्थ फाइबर लिंक जो इंटरनेट बैकबोन बनाते हैं।कुछ समय के लिए, कंप्यूटर आमतौर पर IRDA इंटरफेस से सुसज्जित थे, जो उन्हें अवरक्त के माध्यम से पास की मशीनों को डेटा भेजने और प्राप्त करने की अनुमति देते थे।

क्योंकि एलईडी प्रति सेकंड लाखों बार साइकिल चला सकते हैं, इसलिए बहुत अधिक डेटा बैंडविड्थ प्राप्त किया जा सकता है। उस कारण से, दृश्यमान प्रकाश संचार (वीएलसी) को तेजी से प्रतिस्पर्धी रेडियो बैंडविड्थ के विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है। विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में काम करके, रेडियो संचार की आवृत्तियों पर कब्जा किए बिना डेटा प्रेषित किया जा सकता है।

वीएलसी की मुख्य विशेषता, शारीरिक अपारदर्शी बाधाओं को पार करने के लिए प्रकाश की अक्षमता पर निहित है।भौतिक वस्तुओं से हस्तक्षेप की संवेदनशीलता के कारण, इस विशेषता को वीएलसी का एक कमजोर बिंदु माना जा सकता है, लेकिन इसकी कई शक्तियों में से एक भी है: रेडियो तरंगों के विपरीत, प्रकाश तरंगें संलग्न स्थानों में सीमित होती हैं, जो एक भौतिक को लागू करती हैं, जो एक भौतिक को लागू करती हैसुरक्षा अवरोध जिसे उस सिग्नल के रिसेप्टर की आवश्यकता होती है, जहां ट्रांसमिशन हो रहा है, उस स्थान पर भौतिक पहुंच हो।

वीएलसी का एक आशाजनक अनुप्रयोग इनडोर पोजिशनिंग सिस्टम (आईपीएस) पर स्थित है, जो कि संलग्न स्थानों में संचालित होने के लिए निर्मित जीपीएस के अनुरूप है, जहां उपग्रह प्रसारण जो जीपीएस ऑपरेशन को पहुंचने की अनुमति देते हैं।उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक भवन, शॉपिंग मॉल, पार्किंग गैरेज, साथ ही सबवे और टनल सिस्टम वीएलसी-आधारित इनडोर पोजिशनिंग सिस्टम के लिए सभी संभावित अनुप्रयोग हैं।इसके अतिरिक्त, एक बार जब वीएलसी लैंप डेटा ट्रांसमिशन के रूप में एक ही समय में प्रकाश व्यवस्था करने में सक्षम होते हैं, तो यह बस पारंपरिक एकल-फ़ंक्शन लैंप की स्थापना पर कब्जा कर सकता है।

वीएलसी के लिए अन्य अनुप्रयोगों में स्मार्ट होम या कार्यालय के उपकरणों के बीच संचार शामिल है।IoT-सक्षम उपकरणों में वृद्धि के साथ, पारंपरिक रेडियो तरंगों के माध्यम से कनेक्टिविटी को हस्तक्षेप के अधीन किया जा सकता है। हालांकि, वीएलसी क्षमताओं के साथ प्रकाश बल्ब ऐसे उपकरणों के लिए डेटा और कमांड प्रसारित करने में सक्षम होंगे।

मशीन विजन सिस्टम
मशीन विजन सिस्टम को अक्सर उज्ज्वल और सजातीय रोशनी की आवश्यकता होती है, इसलिए ब्याज की सुविधाओं को संसाधित करना आसान होता है।एलईडी का उपयोग अक्सर किया जाता है।

बारकोड स्कैनर मशीन विज़न अनुप्रयोगों का सबसे आम उदाहरण हैं, और उनमें से कई स्कैनर लेज़रों के बजाय लाल एल ई डी का उपयोग करते हैं।ऑप्टिकल कंप्यूटर चूहे माउस के भीतर लघु कैमरे के लिए एक प्रकाश स्रोत के रूप में एलईडी का उपयोग करते हैं।

एलईडी मशीन दृष्टि के लिए उपयोगी हैं क्योंकि वे प्रकाश का एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय स्रोत प्रदान करते हैं।विज़न सिस्टम की जरूरतों के अनुरूप एलईडी लैंप को चालू और बंद किया जा सकता है, और उत्पादित बीम के आकार को सिस्टम की आवश्यकताओं से मेल खाने के लिए तैयार किया जा सकता है।

जैविक पहचान
अमेरिकी सेना अनुसंधान प्रयोगशाला (ARL) द्वारा एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड (ALGAN) मिश्र धातुओं में विकिरण पुनर्संयोजन की खोज ने जैविक एजेंट का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रकाश प्रेरित प्रतिदीप्ति सेंसर में शामिल किए जाने वाले यूवी प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) की अवधारणा को जन्म दिया। 2004 में, एजगुड केमिकल बायोलॉजिकल सेंटर (ECBC) ने TAC-BIO नामक एक जैविक डिटेक्टर बनाने का प्रयास शुरू किया।यह कार्यक्रम रक्षा उन्नत अनुसंधान परियोजना एजेंसी (DARPA) द्वारा विकसित अर्धचालक यूवी ऑप्टिकल स्रोतों (SUVO) पर पूंजीकृत किया गया है।

यूवी प्रेरित प्रतिदीप्ति जैविक एरोसोल के तेजी से वास्तविक समय का पता लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे मजबूत तकनीकों में से एक है। पहले यूवी सेंसर लेज़रों में क्षेत्र-उपयोग की व्यावहारिकता का अभाव था।इसे संबोधित करने के लिए, DARPA ने कम लागत, छोटे, हल्के, कम बिजली उपकरण बनाने के लिए SUVOS तकनीक को शामिल किया।TAC-BIO डिटेक्टर की प्रतिक्रिया समय एक मिनट पहले था जब यह एक जैविक एजेंट को महसूस करता था।यह भी प्रदर्शित किया गया था कि डिटेक्टर को एक समय में हफ्तों के लिए घर के अंदर और बाहर के बाहर संचालित किया जा सकता है।

एरोसोलाइज्ड बायोलॉजिकल कण यूवी लाइट बीम के तहत फ्लोरेस और बिखरे हुए प्रकाश को बिखेरेंगे।मनाया प्रतिदीप्ति लागू तरंग दैर्ध्य और जैव रासायनिक फ्लोरोफोर्स पर जैविक एजेंट के भीतर निर्भर है।यूवी प्रेरित प्रतिदीप्ति जैविक एजेंट का पता लगाने के लिए एक तीव्र, सटीक, कुशल और तार्किक रूप से व्यावहारिक तरीके से प्रदान करती है।ऐसा इसलिए है क्योंकि यूवी प्रतिदीप्ति का उपयोग अभिकर्मक कम है, या एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे कोई उपभोग्य सामग्रियों के साथ प्रतिक्रिया का उत्पादन करने के लिए एक अतिरिक्त रसायन की आवश्यकता नहीं होती है, या कोई रासायनिक उपोत्पाद का उत्पादन नहीं करता है।

इसके अतिरिक्त, TAC-BIO खतरे और गैर-खतरे वाले एरोसोल के बीच मज़बूती से भेदभाव कर सकता है।यह कम सांद्रता का पता लगाने के लिए पर्याप्त संवेदनशील होने का दावा किया गया था, लेकिन इतना संवेदनशील नहीं था कि यह गलत सकारात्मकता का कारण होगा।डिवाइस में उपयोग किए जाने वाले कण गिनती एल्गोरिथ्म ने प्रतिदीप्ति और बिखरने वाले डिटेक्टरों से प्रति यूनिट फोटॉन दालों की गिनती करके कच्चे डेटा को जानकारी में परिवर्तित कर दिया, और मूल्य की तुलना एक सेट थ्रेशोल्ड से की। मूल TAC-BIO को 2010 में पेश किया गया था, जबकि दूसरी पीढ़ी TAC-BIO GEN II, को 2015 में अधिक लागत कुशल होने के लिए डिज़ाइन किया गया था क्योंकि प्लास्टिक भागों का उपयोग किया गया था।इसके छोटे, हल्के-वजन वाले डिज़ाइन को वाहनों, रोबोट और मानवरहित हवाई वाहनों के लिए इसे घुड़सवार करने की अनुमति मिलती है।दूसरी पीढ़ी के डिवाइस को कवक और मोल्ड का पता लगाने के लिए अस्पतालों, हवाई जहाज, या यहां तक कि घरों में हवा की गुणवत्ता की निगरानी के लिए एक पर्यावरण डिटेक्टर के रूप में भी उपयोग किया जा सकता है।

अन्य अनुप्रयोग
एलईडी से प्रकाश को बहुत जल्दी संशोधित किया जा सकता है, इसलिए उन्हें ऑप्टिकल फाइबर और फ्री स्पेस ऑप्टिक्स संचार में बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। इसमें रिमोट कंट्रोल शामिल हैं, जैसे कि टेलीविजन सेट के लिए, जहां इन्फ्रारेड एलईडी का अक्सर उपयोग किया जाता है। ऑप्टो-आइसोलेटर्स दो सर्किटों के बीच विद्युत अलगाव के साथ एक सिग्नल पथ प्रदान करने के लिए एक फोटोडायोड या फोटोट्रांसिस्टर के साथ संयुक्त एलईडी का उपयोग करते हैं। यह विशेष रूप से चिकित्सा उपकरणों में उपयोगी है जहां एक जीवित जीव के संपर्क में एक कम-वोल्टेज सेंसर सर्किट (आमतौर पर बैटरी से चलने वाले) से संकेतों को संभावित खतरनाक वोल्टेज पर संचालित रिकॉर्डिंग या निगरानी डिवाइस में किसी भी संभावित विद्युत विफलता से विद्युत रूप से अलग किया जाना चाहिए। एक Optoisolator भी जानकारी को सर्किट के बीच स्थानांतरित करने की अनुमति देता है जो एक सामान्य जमीनी क्षमता को साझा नहीं करते हैं।

कई सेंसर सिस्टम सिग्नल स्रोत के रूप में प्रकाश पर भरोसा करते हैं। सेंसर की आवश्यकताओं के कारण एलईडी अक्सर एक प्रकाश स्रोत के रूप में आदर्श होते हैं। निनटेंडो Wii का सेंसर बार इन्फ्रारेड एलईडी का उपयोग करता है। पल्स ऑक्सीमीटर ऑक्सीजन संतृप्ति को मापने के लिए उनका उपयोग करते हैं। कुछ फ्लैटबेड स्कैनर प्रकाश स्रोत के रूप में ठेठ कोल्ड-कैथोड फ्लोरोसेंट लैंप के बजाय आरजीबी एलईडी के सरणियों का उपयोग करते हैं। तीन प्रबुद्ध रंगों का स्वतंत्र नियंत्रण होने से स्कैनर को अधिक सटीक रंग संतुलन के लिए खुद को जांचने की अनुमति मिलती है, और वार्म-अप की कोई आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, इसके सेंसर को केवल मोनोक्रोमैटिक होने की आवश्यकता होती है, क्योंकि किसी भी समय पृष्ठ स्कैन किया जा रहा है, केवल प्रकाश के एक रंग द्वारा जलाया जाता है।

चूंकि एलईडी का उपयोग फोटोडायोड के रूप में भी किया जा सकता है, इसलिए उनका उपयोग फोटो उत्सर्जन और पहचान दोनों के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक टचस्क्रीन में जो रजिस्टर एक उंगली या स्टाइलस से प्रकाश को प्रतिबिंबित करता है। कई सामग्रियों और जैविक प्रणालियों के प्रति संवेदनशील हैं, या प्रकाश पर निर्भर हैं।बढ़ो और बैक्टीरिया और वायरस को पानी और अन्य पदार्थों से नसबंदी के लिए यूवी एलईडी का उपयोग करके हटाया जा सकता है।

220 & nbsp; NM से 395 & nbsp; NM के स्पेक्ट्रा रेंज के साथ, अन्य अनुप्रयोग हैं, जैसे कि पानी/वायु शुद्धि, सतह कीटाणुशोधन, गोंद इलाज, मुक्त-स्थान नॉनलाइन-ऑफ-विज़न संचार, उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी, यूवी इलाज डाईप्रिंटिंग, फोटोथेरेपी (295nm विटामिन डी, 308nm एक्साइमर लैंप या लेजर रिप्लेसमेंट), मेडिकल/ एनालिटिकल इंस्ट्रूमेंटेशन और डीएनए अवशोषण। एल ई डी का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में मध्यम-गुणवत्ता वाले वोल्टेज संदर्भ के रूप में भी किया गया है।फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (लगभग 1.7 & nbsp; v एक लाल एलईडी के लिए या एक अवरक्त के लिए 1.2V) का उपयोग कम-वोल्टेज नियामकों में एक ज़ेनर डायोड के बजाय किया जा सकता है।लाल एल ई डी में घुटने के ऊपर सबसे चपटा I/V वक्र है।नाइट्राइड-आधारित एलईडी में काफी खड़ी I/V वक्र है और इस उद्देश्य के लिए बेकार हैं।यद्यपि एलईडी फॉरवर्ड वोल्टेज एक ज़ेनर डायोड की तुलना में कहीं अधिक वर्तमान-निर्भर है, ज़ेनर डायोड 3 & nbsp से नीचे ब्रेकडाउन वोल्टेज के साथ; v व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हैं।

कम-वोल्टेज लाइटिंग तकनीक, जैसे एलईडी और ओएलईडीएस के प्रगतिशील लघुकरण, कम मोटाई सामग्री में शामिल करने के लिए उपयुक्त है, एलईडी वॉलपेपर के रूप में आंतरिक दीवारों के लिए प्रकाश स्रोतों और दीवार को कवर करने वाली दीवारों को संयोजित करने में प्रयोग को बढ़ावा दिया है।

प्रमुख चुनौतियां
एलईडी को फॉस्फोर सामग्री और क्वांटम डॉट्स जैसे चल रहे सुधारों पर काज करने के लिए अनुकूलित दक्षता की आवश्यकता होती है।

डाउन-रूपांतरण की प्रक्रिया (वह विधि जिसके द्वारा सामग्री अधिक-एनरगेटिक फोटॉन को अलग, कम ऊर्जावान रंगों में परिवर्तित करती है) को भी सुधार की आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, आज जो लाल फॉस्फोर का उपयोग किया जाता है, वे थर्मल रूप से संवेदनशील होते हैं और उन्हें उस पहलू में सुधार करने की आवश्यकता होती है ताकि वे रंग पारी न हों और तापमान के साथ दक्षता ड्रॉप-ऑफ का अनुभव न करें।लाल फॉस्फोर एक संकीर्ण वर्णक्रमीय चौड़ाई से अधिक लुमेन का उत्सर्जन करने और फोटॉनों को परिवर्तित करने में अधिक कुशल बनने के लिए लाभ उठा सकते हैं। ref>

इसके अलावा, वर्तमान दक्षता ड्रॉप, कलर शिफ्ट, सिस्टम विश्वसनीयता, प्रकाश वितरण, डिमिंग, थर्मल प्रबंधन और बिजली की आपूर्ति प्रदर्शन के दायरे में काम किया जाना बाकी है।

Perovskite LEDs (pleds)
एलईडी का एक नया परिवार पेरोव्साइट्स नामक अर्धचालकों पर आधारित है।2018 में, उनकी खोज के चार साल से भी कम समय के बाद, पेरोव्साइट एलईडी (PLEDS) की क्षमता इलेक्ट्रॉनों से प्रकाश का उत्पादन करने के लिए पहले से ही सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाले OLEDs की प्रतिद्वंद्वी थी। उनके पास लागत-प्रभावशीलता की क्षमता है क्योंकि उन्हें समाधान से संसाधित किया जा सकता है, एक कम लागत वाली और कम-तकनीकी विधि, जो पेरोव्साइट-आधारित उपकरणों को अनुमति दे सकती है जिनमें बड़े क्षेत्रों को बेहद कम लागत के साथ बनाया जाना है।उनकी दक्षता गैर-विकिरण संबंधी नुकसान को समाप्त करके बेहतर है, दूसरे शब्दों में, पुनर्संयोजन मार्गों का उन्मूलन जो फोटॉन का उत्पादन नहीं करते हैं;या EQE (बाहरी क्वांटम दक्षता) को बढ़ाने के लिए आउटकॉउलिंग समस्या (पतली-फिल्म एलईडी के लिए प्रचलित) या संतुलन चार्ज वाहक इंजेक्शन को हल करके।सबसे अप-टू-डेट प्लेड डिवाइस ने EQE को 20%से ऊपर की शूटिंग करके प्रदर्शन बाधा को तोड़ दिया है।

2018 में, काओ एट अल।और लिन एट अल।स्वतंत्र रूप से Perovskite LEDs को EQE के साथ 20%से अधिक के साथ विकसित करने पर दो पत्र प्रकाशित किए, जिसने इन दोनों पत्रों को प्रतिज्ञा विकास में एक मील-स्टोन बना दिया।उनके डिवाइस में समान प्लानर संरचना होती है, अर्थात् सक्रिय परत (पेरोव्साइट) दो इलेक्ट्रोड के बीच सैंडविच होती है।एक उच्च EQE को प्राप्त करने के लिए, उन्होंने न केवल गैर-विकिरणकारी पुनर्संयोजन को कम किया, बल्कि EQE को बेहतर बनाने के लिए अपने स्वयं के, सूक्ष्म रूप से अलग-अलग तरीकों का भी उपयोग किया।

काओ एट अल के काम में, शोधकर्ताओं ने बहिष्कार की समस्या को लक्षित किया, जो यह है कि पतली-फिल्म एलईडी के ऑप्टिकल भौतिकी सेमीकंडक्टर द्वारा उत्पन्न प्रकाश के बहुमत को डिवाइस में फंसने का कारण बनता है। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, उन्होंने यह प्रदर्शित किया कि समाधान-संसाधित पेरोव्साइट्स अनायास सबमाइक्रोमेट्रे-स्केल क्रिस्टल प्लेटलेट्स बना सकते हैं, जो डिवाइस से कुशलता से प्रकाश निकाल सकते हैं।ये पेरोव्साइट्स अमीनो एसिड एडिटिव्स की शुरूआत के माध्यम से पेरोव्साइट अग्रदूत समाधानों में बनते हैं।इसके अलावा, उनकी विधि पेरोविसाइट सतह दोषों को पार करने और गैर -पुनर्संयोजन पुनर्संयोजन को कम करने में सक्षम है।इसलिए, प्रकाश की समाप्ति में सुधार करके और गैर -दुर्बलता के नुकसान को कम करके, सीएओ और उनके सहयोगियों ने सफलतापूर्वक EQE के साथ 20.7%तक वादा किया।

लिन और उनके सहयोगी के काम में, हालांकि, उन्होंने उच्च EQE उत्पन्न करने के लिए एक अलग दृष्टिकोण का उपयोग किया।पेरोव्साइट परत के माइक्रोस्ट्रक्चर को संशोधित करने के बजाय, उन्होंने डिवाइस में रचनात्मक वितरण के प्रबंधन के लिए एक नई रणनीति अपनाने के लिए चुना - एक दृष्टिकोण जो एक साथ उच्च ल्यूमिनेसेंस और संतुलित चार्ज इंजेक्शन प्रदान करता है।दूसरे शब्दों में, उन्होंने अभी भी फ्लैट एमिसिव परत का उपयोग किया था, लेकिन पेरोव्साइट में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉनों और छेदों के संतुलन को अनुकूलित करने की कोशिश की, ताकि चार्ज वाहक का सबसे कुशल उपयोग किया जा सके।इसके अलावा, पेरोव्साइट परत में, क्रिस्टल पूरी तरह से MABR additive द्वारा संलग्न हैं (जहां MA CH है3राष्ट्रीय राजमार्ग3)।MABR शेल गैर -विचित्र दोषों को पारित करता है जो अन्यथा पेरोव्साइट क्रिस्टल मौजूद होंगे, जिसके परिणामस्वरूप गैर -पुनर्संयोजन में कमी आई है।इसलिए, चार्ज इंजेक्शन को संतुलित करके और गैर -नुकसान घाटे को कम करके, लिन और उनके सहयोगियों ने EQE के साथ 20.3%तक वादा किया।

यह भी देखें

 * प्रदर्शन प्रौद्योगिकी का इतिहास
 * एलईडी टैटू
 * प्रकाश उत्सर्जक इलेक्ट्रोकेमिकल सेल
 * एलईडी विफलता मोड की सूची
 * प्रकाश स्रोतों की सूची
 * फोटोवोल्टिक्स
 * एसएमडी एलईडी मॉड्यूल
 * सुपरल्यूमिनसेंट डायोड
 * Microled
 * सौर दीपक
 * ठोस-राज्य प्रकाश व्यवस्था
 * उच्च-शक्ति एल ई डी का थर्मल प्रबंधन
 * यूवी इलाज

अग्रिम पठन




बाहरी संबंध

 * Building a do-it-yourself LED
 * Color cycling LED in a single two pin package,

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