प्रकाश उत्सर्जक डायोड

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी (LEDs) ) एक अर्धचालक प्रकाश स्रोत है जो प्रकाश के माध्यम से प्रवाहित होने पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है। अर्धचालक में इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन छिद्रों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, फोटॉन (ऊर्जा पैकेट) के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं। प्रकाश का रंग (फोटॉन की ऊर्जा के अनुरूप) अर्धचालक के बैंड गैप को पार करने के लिए इलेक्ट्रॉनों के लिए आवश्यक ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है। अर्धचालक उपकरण पर कई अर्धचालकों या प्रकाश उत्सर्जक फॉस्फोर की एक परत का उपयोग करके सफेद प्रकाश प्राप्त किया जाता है।

1962 में व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के रूप में प्रकट हुए, सबसे शुरुआती ने एलईडी (LEDs) कम-तीव्रता वाले अवरक्त (IR) प्रकाश का उत्सर्जन किया था। इन्फ्रारेड एलईडी (LEDs)  का उपयोग रिमोट-कंट्रोल सर्किट में किया जाता है, जैसे कि उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की एक विस्तृत विविधता के साथ उपयोग किया जाता है। पहली दृश्य-प्रकाश एलईडी (LEDs)  कम तीव्रता के थे और लाल रंग तक सीमित थे। प्रारंभिक एलईडी (LEDs)  अक्सर छोटे गरमागरम बल्बों की जगह, और सात-खंड डिस्प्ले में संकेतक लैंप के रूप में उपयोग किए जाते थे। बाद के विकास ने उच्च, निम्न या मध्यवर्ती प्रकाश उत्पादन के साथ दृश्यमान, पराबैंगनी (यूवी), और अवरक्त तरंग दैर्ध्य में उपलब्ध एलईडी (LEDs) का उत्पादन किया, उदाहरण के लिए कमरे और बाहरी क्षेत्र प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त सफेद एलईडी (LEDs) है। एलईडी (LEDs) ने नए प्रकार के डिस्प्ले और सेंसर को भी जन्म दिया है, जबकि उनकी उच्च स्विचिंग दरें उन्नत संचार प्रौद्योगिकी में उपयोगी हैं, जिसमें विमानन प्रकाश, परी रोशनी, मोटर वाहन हेडलैम्प, विज्ञापन, सामान्य प्रकाश व्यवस्था, यातायात संकेत, कैमरा फ्लैश, रोशनी जैसे  वॉलपेपर, बागवानी विकास रोशनी, और चिकित्सा उपकरण विविध अनुप्रयोग हैं।

कम बिजली की खपत, लंबे जीवनकाल, बेहतर शारीरिक मजबूती, छोटे आकार और तेज स्विचिंग सहित गरमागरम प्रकाश स्रोतों पर एलईडी के कई फायदे हैं।इन आम तौर पर अनुकूल विशेषताओं के बदले, एलईडी (LEDs) के नुकसान में कम वोल्टेज और आम तौर पर DC (AC नहीं) बिजली की विद्युत सीमाएं, एक स्पंदन डीसी या एसी विद्युत आपूर्ति स्रोत से स्थिर रोशनी प्रदान करने में असमर्थता, और कम अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान और भंडारण तापमान शामिल हैं। एलईडी (LEDs) के विपरीत, गरमागरम लैंप को वस्तुतः किसी भी आपूर्ति वोल्टेज पर आंतरिक रूप से चलाने के लिए बनाया जा सकता है, या तो एसी या डीसी करंट का परस्पर उपयोग कर सकते हैं, और एसी या पल्सिंग डीसी द्वारा संचालित होने पर भी 50 हर्ट्ज जितनी कम आवृत्ति पर स्थिर रोशनी प्रदान करेंगे। एलईडी (LEDs)  को आमतौर पर कार्य करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक समर्थन घटकों की आवश्यकता होती है, जबकि एक गरमागरम बल्ब एक अनियमित डीसी या एसी पावर स्रोत से सीधे संचालित हो सकता है और करता है।

प्रकाश में बिजली के ट्रांसड्यूसर के रूप में, एलईडी (LEDs) फोटोडायोड के विपरीत काम करते हैं।

खोज और शुरुआती उपकरण
घटना के रूप में विद्युत् संदीप्ति की खोज 1907 में अंग्रेजी प्रयोगकर्ता एच.जे. राउंड ऑफ मार्कोनी लैब्स द्वारा की गई थी, जिसमें सिलिकॉन कार्बाइड के क्रिस्टल और कैट्स-व्हिस्कर डिटेक्टर का उपयोग किया गया था। रूसी आविष्कारक ओलेग लोसेव ने 1927 में पहली एलईडी के निर्माण की सूचना दी थी। उनका शोध सोवियत, जर्मन और ब्रिटिश वैज्ञानिक पत्रिकाओं में वितरित किया गया था, लेकिन कई दशकों तक इस खोज का कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं किया गया था।

1936 में, जॉर्जेस डेस्ट्रियौ ने देखा कि जब एक इन्सुलेटर में जिंक सल्फाइड (ZnS) पाउडर को निलंबित कर दिया जाता है और उस पर एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो विद्युत् संदीप्ति का उत्पादन किया जा सकता है। अपने प्रकाशनों में, डेस्ट्रियौ ने अक्सर  संदीप्ति को लोसेव-लाइट के रूप में संदर्भित किया था। डेस्ट्रियौ ने मैडम मैरी क्यूरी की प्रयोगशालाओं में काम किया, जो रेडियम पर शोध के साथ संदीप्ति के क्षेत्र में शुरुआती अग्रणी भी थीं।

हंगेरियन ज़ोल्टन बे ने ग्योर्गी स्ज़िगेटी के साथ मिलकर 1939 में हंगरी में बोरॉन कार्बाइड पर एक विकल्प के साथ SiC पर आधारित एक प्रकाश उपकरण का पेटेंट कराया, जो मौजूद अशुद्धियों के आधार पर सफेद, पीले रंग का सफेद, या हरा सफेद उत्सर्जित करता है।। इस दौरान एचपी ने पहले प्रयोग करने योग्य एलईडी उत्पादों को विकसित करने के लिए मोनसेंटो कंपनी के साथ सहयोग किया। [33] पहले प्रयोग करने योग्य एलईडी उत्पाद एचपी के एलईडी डिस्प्ले और मोनसेंटो के एलईडी संकेतक लैंप थे, दोनों को 1968 में लॉन्च किया गया था।

कर्ट लेहोवेक, कार्ल एकार्डो और एडवर्ड जैमगोचियन ने 1951 में बैटरी या पल्स जनरेटर के वर्तमान स्रोत के साथ SiC क्रिस्टल को नियोजित करने वाले उपकरण का उपयोग करके और 1953 में एक प्रकार, शुद्ध, क्रिस्टल की तुलना में इन पहली एलईडी (LEDs) की व्याख्या की थी।

रूबिन ब्रूनस्टीन अमेरिका के रेडियो कॉरपोरेशन ने 1955 में गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) और अन्य सेमीकंडक्टर मिश्र धातुओं से अवरक्त उत्सर्जन की सूचना दी थी। ब्राउनस्टीन ने कमरे के तापमान पर और 77 केल्विन पर गैलियम एंटीमोनाइड (GaSb), GaAs, इंडियम फॉस्फाइड (InP), और सिलिकॉन-जर्मेनियम (SiGe) मिश्र धातुओं का उपयोग करके साधारण डायोड संरचनाओं द्वारा उत्पन्न अवरक्त उत्सर्जन को देखा था।

1957 में, ब्रौनस्टीन ने आगे प्रदर्शित किया कि अल्प दूरी पर गैर-रेडियो संचार के लिए अल्पविकसित उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। जैसा कि क्रोमर ब्राउनस्टीन ने उल्लेख किया था "... ने एक साधारण ऑप्टिकल संचार लिंक स्थापित किया था: एक रिकॉर्ड प्लेयर से निकलने वाले संगीत का उपयोग उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक्स के माध्यम से GaAs डायोड के फॉरवर्ड करंट को मॉड्यूलेट करने के लिए किया गया था। उत्सर्जित प्रकाश का पता PbS डायोड के दूर हो जाने द्वारा लगाया गया था। इस सिग्नल को एक ऑडियो एम्पलीफायर में फीड किया गया और लाउडस्पीकर द्वारा वापस बजाया गया था। बीम को इंटरसेप्ट करने से संगीत बंद हो गया था। हमें इस सेटअप के साथ खेलने में बहुत मज़ा आया।" इस सेटअप ने ऑप्टिकल संचार अनुप्रयोगों के लिए एलईडी (LEDs) के उपयोग को निर्धारित किया था।

सितंबर 1961 में, डलास, टेक्सास में टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में काम करते हुए, जेम्स आर बियार्ड और गैरी पिटमैन ने एक GaAs सब्सट्रेट पर निर्मित एक सुरंग डायोड से निकट-अवरक्त (900 nm) प्रकाश उत्सर्जन की खोज की थी। अक्टूबर 1961 तक, उन्होंने GaAs p-n जंक्शन प्रकाश उत्सर्जक और विद्युत रूप से पृथक अर्धचालक फोटोडेटेक्टर के बीच कुशल प्रकाश उत्सर्जन और सिग्नल युग्मन का प्रदर्शन किया था। 8 अगस्त, 1962 को, बायर्ड और पिटमैन ने अपने निष्कर्षों के आधार पर "सेमीकंडक्टर रेडिएंट डायोड" शीर्षक से एक पेटेंट दायर किया, जिसमें फॉरवर्ड बायस के तहत अवरक्त प्रकाश के कुशल उत्सर्जन की अनुमति देने के लिए एक स्पेस कैथोड संपर्क के साथ जस्ता-विसरित P-N जंक्शन एलईडी का वर्णन किया गया था। इंजीनियरिंग नोटबुक के आधार पर अपने काम की प्राथमिकता स्थापित करने के बाद जी.ई. लैब्स, RCA रिसर्च लैब्स, IBMरिसर्च लैब्स, बेल लैब्स, और MIT में लिंकन लैब, U.S. पेटेंट कार्यालय ने दो आविष्कारकों को GaAs इन्फ्रारेड लाइट-एमिटिंग डायोड (U.S. पेटेंट US3293513), पहला व्यावहारिक एलईडी (LEDs) के लिए पेटेंट जारी किया था। पेटेंट दाखिल करने के तुरंत बाद, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स (TI) ने इन्फ्रारेड डायोड बनाने की एक परियोजना शुरू की थी । अक्टूबर 1962 में, TI ने पहले वाणिज्यिक LED उत्पाद (SNX-100) की घोषणा की, जिसमें 890 nm प्रकाश उत्पादन के लिए शुद्ध GaAs क्रिस्टल का उपयोग किया गया था। अक्टूबर 1963 में, TI ने पहली वाणिज्यिक गोलार्द्ध एलईडी (LEDs)  (LEDs), SNX-110 की घोषणा की थी।

पहली दृश्यमान-स्पेक्ट्रम (लाल) एलईडी (LEDs) का प्रदर्शन जे.डब्ल्यू. एलन और आर.जे. चेरी द्वारा 1961 के अंत में ब्रिटेन के बाल्डॉक में SERL में किया गया था। यह काम जर्नल ऑफ फिजिक्स एंड केमिस्ट्री ऑफ सॉलिड्स, वॉल्यूम 23, अंक 5, मई 1962, पेज 509-511 में रिपोर्ट किया गया था। एक और प्रारंभिक उपकरण निक होलोनीक, जूनियर द्वारा 9 अक्टूबर, 1962 को प्रदर्शित किया गया था, जब वे सिरैक्यूज़, न्यूयॉर्क में जनरल इलेक्ट्रिक के लिए काम कर रहे थे। 1 दिसंबर, 1962 को एप्लाइड फिजिक्स लेटर्स जर्नल में होलोनीक और बेवाक्वा ने इस एलईडी (LEDs) की सूचना दी थी। एम. जॉर्ज क्रॉफर्ड, होलोनीक के एक पूर्व स्नातक छात्र ने पहली पीली एलईडी (LEDs) का आविष्कार किया और 1972 में लाल और लाल-नारंगी एलईडी की चमक में दस गुना सुधार किया था। 1976 में, टी. पी. पियर्सल ने विशेष रूप से ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन तरंग दैर्ध्य के लिए अनुकूलित नई अर्धचालक सामग्री का आविष्कार करके ऑप्टिकल फाइबर दूरसंचार के लिए पहली उच्च-चमक, उच्च-दक्षता वाले LED को डिज़ाइन किया था।

 प्रारंभिक वाणिज्यिक विकास 

पहले वाणिज्यिक दृश्य-तरंग दैर्ध्य एलईडी (LEDs) का उपयोग आमतौर पर गरमागरम और नियॉन संकेतक लैंप के प्रतिस्थापन के रूप में किया जाता था, और सात-खंड डिस्प्ले में, पहले प्रयोगशाला और इलेक्ट्रॉनिक्स परीक्षण उपकरण जैसे महंगे उपकरण में, फिर बाद में कैलकुलेटर, टीवी जैसे उपकरणों में।, रेडियो, टेलीफोन, साथ ही घड़ियाँ (सिग्नल उपयोगों की सूची देखें)। 1968 तक, 200 अमेरिकी डॉलर प्रति यूनिट के हिसाब से दृश्यमान और अवरक्त एलईडी (LEDs)  बेहद महंगे थे, और इसलिए इसका व्यावहारिक उपयोग बहुत कम था।

हेवलेट-पैकार्ड (एचपी) 1962 और 1968 के बीच एचपी एसोसिएट्स और एचपी लैब्स में हॉवर्ड सी। बोर्डेन, गेराल्ड पी. पिघिनी के तहत एक शोध दल द्वारा व्यावहारिक एलईडी (LEDs) पर अनुसंधान और विकास (आर एंड डी) में लगा हुआ था। स दौरान एचपी ने पहले प्रयोग करने योग्य एलईडी (LEDs)  उत्पादों को विकसित करने के लिए मोनसेंटो कंपनी के साथ सहयोग किया। पहले प्रयोग करने योग्य एलईडी (LEDs)  उत्पाद एचपी के एलईडी (LEDs)  डिस्प्ले और मोनसेंटो के एलईडी (LEDs)  संकेतक लैंप थे, दोनों को 1968 में लॉन्च किया गया था। मोनसेंटो ने पहले एचपी को GaAsP के साथ आपूर्ति करने की पेशकश की थी, लेकिन HP ने अपना स्वयं का GaAsP विकसित करने का फैसला किया 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-पैकार्ड ने एचपी मॉडल 5082-7000 न्यूमेरिक इंडिकेटर पेश किया, जो एकीकृत सर्किट (एकीकृत एलईडी (LEDs) सर्किट) तकनीक का उपयोग करने वाला पहला एलईडी (LEDs)  उपकरण था। यह पहला एलईडी (LEDs)  डिस्प्ले था, और डिजिटल डिस्प्ले तकनीक में एक क्रांति थी, निक्सी ट्यूब की जगह और बाद में एलईडी (LEDs)  डिस्प्ले का आधार बन गया था ।

1970 के दशक में, फेयरचाइल्ड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा प्रत्येक पांच सेंट से कम पर व्यावसायिक रूप से सफल एलईडी (LEDs) उपकरणों का उत्पादन किया गया था। इन उपकरणों में मिश्रित सेमीकंडक्टर चिप्स का प्रयोग किया गया है जो कि समतलीय प्रक्रिया से निर्मित है (जीन होर्नी द्वारा विकसित,  )। चिप निर्माण और नवीन पैकेजिंग विधियों के लिए प्लानर प्रसंस्करण के संयोजन ने फेयरचाइल्ड की टीम को ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के अग्रणी थॉमस ब्रांट के नेतृत्व में आवश्यक लागत में कटौती करने में सक्षम बनाया। एलईडी (LEDs)  निर्माता इन विधियों का उपयोग करना जारी रखते हैं।

शुरुआती लाल एलईडी (LEDs) 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 पढ़ने योग्य 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 थे।

प्रारंभिक एलईडी (LEDs) को ट्रांजिस्टर के समान धातु के मामलों में, प्रकाश को बाहर निकालने के लिए कांच की खिड़की या लेंस के साथ पैक किया गया था। आधुनिक संकेतक एलईडी (LEDs)  पारदर्शी ढाला प्लास्टिक के मामलों, ट्यूबलर या आयताकार आकार में पैक किए जाते हैं, और अक्सर डिवाइस के रंग से मेल खाने के लिए रंगा जाता है। उच्च शक्ति वाले एलईडी (LEDs)  में कुशल गर्मी अपव्यय के लिए अधिक जटिल पैकेजों को अनुकूलित किया गया है। सरफेस-माउंटेड एलईडी (LEDs)  पैकेज के आकार को और कम करते हैं। फाइबर ऑप्टिक्स केबल्स के साथ उपयोग के लिए इच्छित एलईडी (LEDs)  ऑप्टिकल कनेक्टर के साथ प्रदान किए जा सकते हैं।

नीला एलईडी (LEDs)
मैग्नीशियम-डॉप्ड गैलियम नाइट्राइड का उपयोग करने वाली पहली ब्लू-वायलेट एलईडी सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में डॉक्टरेट छात्रों, हर्ब मारुस्का और वैली राइन्स द्वारा 1972 में स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में बनाई गई थी। उस समय मारुस्का आरसीए प्रयोगशालाओं से छुट्टी पर थे, जहां उन्होंने संबंधित काम पर जैक्स पंकोव के साथ सहयोग किया। 1971 में, मारुस्का के स्टैनफोर्ड के लिए रवाना होने के एक साल बाद, उनके RCA सहयोगियों पंकोव और एड मिलर ने जिंक-डॉप्ड गैलियम नाइट्राइड से पहली नीली इलेक्ट्रोल्यूमिनेशन का प्रदर्शन किया, हालांकि बाद के उपकरण पंकोव और मिलर ने, पहला वास्तविक गैलियम नाइट्राइड प्रकाश उत्सर्जक डायोड, उत्सर्जित हरी बत्ती बनाया था।  1974 में U.S. पेटेंट कार्यालय ने मारुस्का, राइन्स और स्टैनफोर्ड के प्रोफेसर डेविड स्टीवेन्सन को 1972 में उनके काम के लिए एक पेटेंट प्रदान किया (U.S. पेटेंट US3819974 A)। आज, गैलियम नाइट्राइड का मैग्नीशियम-डोपिंग सभी वाणिज्यिक ब्लू एलईडी (LEDs)  और लेजर डायोड का आधार बना हुआ है। 1970 के दशक की शुरुआत में, ये उपकरण व्यावहारिक उपयोग के लिए बहुत मंद थे, और गैलियम नाइट्राइड उपकरणों में अनुसंधान धीमा हो गया था।

अगस्त 1989 में, क्री ने अप्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) पर आधारित पहली व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नीली एलईडी (LEDs) पेश की थी।  SiC LED की दक्षता बहुत कम थी, लगभग 0.03% से अधिक नहीं, लेकिन दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम के नीले हिस्से में उत्सर्जित होती थी।

1980 के दशक के उत्तरार्ध में, GaN एपिटैक्सियल ग्रोथ और p-टाइप डोपिंग में महत्वपूर्ण सफलताओं ने GaN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के आधुनिक युग की शुरुआत की थी। इस नींव पर निर्माण करते हुए, बोस्टन विश्वविद्यालय में थियोडोर मोस्टाकास ने 1991 में एक नई दो-चरणीय प्रक्रिया का उपयोग करके उच्च-चमक वाली नीली एलईडी (LEDs) बनाने के लिए एक विधि का पेटेंट कराया था।

दो साल बाद, 1993 में, निचिया कॉर्पोरेशन के शुजी नाकामुरा द्वारा गैलियम नाइट्राइड विकास प्रक्रिया का उपयोग करते हुए उच्च चमक वाली नीली एलईडी (LEDs) का प्रदर्शन किया गया था।  समानांतर में, नागोया विश्वविद्यालय के इसामु अकासाकी और हिरोशी अमानो नीलमणि सबस्ट्रेट्स पर महत्वपूर्ण GaN बयान विकसित करने और GaN के p-टाइप डोपिंग के प्रदर्शन पर काम कर रहे थे। इस नए विकास ने एलईडी (LEDs)  प्रकाश व्यवस्था में क्रांति ला दी, जिससे उच्च शक्ति वाले नीले प्रकाश स्रोत व्यावहारिक हो गए, जिससे ब्लू-रे जैसी तकनीकों का विकास हुआ था।

नाकामुरा को उनके आविष्कार के लिए 2006 मिलेनियम टेक्नोलॉजी पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। नाकामुरा, हिरोशी अमानो और इसामु अकासाकी को 2014 में नीले एलईडी (LEDs) 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 मुस्तकास के पूर्व पेटेंट का उल्लंघन किया था, और उन्हें कम से कम 13 मिलियन अमेरिकी डॉलर की लाइसेंस फीस का भुगतान करने का आदेश दिया था।

1995 में, कार्डिफ यूनिवर्सिटी लेबोरेटरी (GB) में अल्बर्टो बारबेरी ने उच्च-चमक वाले एलईडी (LEDs) की दक्षता और विश्वसनीयता की जांच की और (AlGaInP/GaAs) पर इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO) का उपयोग करके एक "पारदर्शी संपर्क" LED का प्रदर्शन किया था।

2001 में और 2002, सिलिकॉन पर बढ़ते गैलियम नाइट्राइड (GAN) एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  प्लेसे सेमीकंडक्टर्स में उत्पादन में हैं। 2017 तक, कुछ निर्माता एलईडी (LEDs)  उत्पादन के लिए सब्सट्रेट के रूप में SIC 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 एलईडी (LEDs)  पर गान में अनुसंधान कर रहे हैं। तोशिबा ने संभवतः कम पैदावार के कारण अनुसंधान बंद कर दिया है।       कुछ लोग एपिटैक्सी की ओर रुख करते हैं, जो सिलिकॉन पर मुश्किल है, जबकि अन्य, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की तरह, एक बहु-परत संरचना का विकल्प चुनते हैं, ताकि (क्रिस्टल) जाली बेमेल और विभिन्न थर्मल विस्तार अनुपात को कम किया जा सके, ताकि दरार से बचा जा सके।कुछ लोग एपिटैक्सी की ओर रुख करते हैं, जो सिलिकॉन पर मुश्किल है, जबकि अन्य, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय की तरह, एक बहु-परत संरचना का विकल्प चुनते हैं, ताकि (क्रिस्टल) जाली बेमेल और विभिन्न थर्मल विस्तार अनुपात को कम किया जा सके, ताकि दरार से बचा जा सके। उच्च तापमान पर एलईडी (LEDs)  चिप (जैसे निर्माण के दौरान), गर्मी उत्पादन को कम करें और चमकदार दक्षता में वृद्धि करें। नीलम सब्सट्रेट पैटर्निंग को नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी के साथ किया जा सकता है।

GaN-on-Si वांछनीय है क्योंकि यह मौजूदा अर्धचालक निर्माण अवसंरचना का लाभ उठाता है, हालांकि, इसे हासिल करना मुश्किल है। यह एलईडी (LEDs) की वेफर-स्तरीय पैकेजिंग की भी अनुमति देता है जिसके परिणामस्वरूप बेहद छोटे एलईडी (LEDs)  पैकेज होते हैं।

GaN को अक्सर मेटलऑर्गेनिक वेपर-फेज एपिटैक्सी (MOCVD), का उपयोग करके जमा किया जाता है और यह लिफ्ट-ऑफ का भी उपयोग करता है।

सफेद एलईडी (LEDs) और रोशनी सफलता
भले ही सफेद प्रकाश को अलग -अलग लाल, हरे और नीले एलईडी (LEDs) 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 एलईडी (LEDs)  की प्राप्ति पहले फॉस्फोर-आधारित एलईडी (LEDs)  के विकास के बाद थी। सफेद एलईडी (LEDs) ।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 (LEDs) /याग फॉस्फोर संयोजन से तरंग दैर्ध्य की तुलना में बेहतर रंग प्रतिपादन होता है।

पहले सफेद एलईडी (LEDs) महंगे और अक्षम थे। हालांकि, एलईडी (LEDs)  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 (LEDs) की दक्षता गुलाब और विश्वसनीय उपकरणों की लागत गिर गई।इसने रोशनी के लिए अपेक्षाकृत उच्च शक्ति वाली सफेद-प्रकाश एलईडी (LEDs)  का नेतृत्व किया, जो गरमागरम और फ्लोरोसेंट प्रकाश व्यवस्था की जगह ले रहे हैं।

2014 में प्रायोगिक सफेद एलईडी (LEDs) 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 एलईडी (LEDs)  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 (LEDs)  खरीदने के लिए अधिक महंगे हैं, कुल मिलाकर जीवनकाल की लागत गरमागरम बल्बों की तुलना में काफी सस्ती है।

एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  को अक्सर परीक्षण किया जाता है, और एलईडी (LEDs)  लाइट बल्ब उत्पादन में उपयोग के लिए SMT 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 एलईडी (LEDs)  में जमा किए गए हैं। कुछ दूरस्थ फॉस्फोर एलईडी (LEDs)  प्रकाश बल्ब एकल-चिप सफेद एलईडी (LEDs)  पर फॉस्फोर कोटिंग्स का उपयोग करने के बजाय कई नीले एलईडी (LEDs)  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 (LEDs) मरने के आकार को सीमित करता है।वेफर-लेवल पैकेजिंग | वेफर-लेवल पैक किए गए सफेद एलईडी (LEDs)  बहुत छोटे एलईडी (LEDs)  के लिए अनुमति देते हैं।

 प्रकाश उत्पादन और उत्सर्जन की भौतिकी 

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 विद्युत् संदीप्ति 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, एलईडी (LEDs) से उत्सर्जित प्रकाश न तो स्पेक्ट्रम और न ही अत्यधिक मोनोक्रोमैटिक भी रूप से सुसंगत है। 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
विभिन्न अर्धचालक सामग्रियों के चयन से, एकल-रंग एलईडी (LEDs) बनाए जा सकते हैं जो दृश्य स्पेक्ट्रम के माध्यम से और पराबैंगनी रेंज में निकट-अवरक्त से तरंग दैर्ध्य के एक संकीर्ण बैंड में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं। जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य कम होते जाते हैं, इन अर्धचालकों के बड़े बैंड गैप के कारण, एलईडी (LEDs) का ऑपरेटिंग वोल्टेज बढ़ता है।

 नीला और पराबैंगनी 

ब्लू एलईडी (LEDs) में एक सक्रिय क्षेत्र होता है जिसमें एक या एक से अधिक InGaN क्वांटम कुएं होते हैं जो GaN की मोटी परतों के बीच सैंडविच होते हैं, जिन्हें क्लैडिंग लेयर्स कहा जाता है। InGaN क्वांटम कुओं में सापेक्ष In/Ga अंश को बदलकर, सिद्धांत रूप में प्रकाश उत्सर्जन बैंगनी से एम्बर तक भिन्न हो सकता है।

अलग-अलग अल/गा अंश के एल्युमिनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) का उपयोग पराबैंगनी एलईडी (LEDs) के लिए क्लैडिंग और क्वांटम वेल लेयर्स के निर्माण के लिए किया जा सकता है, लेकिन ये उपकरण अभी तक InGaN/GaN ब्लू/ग्रीन डिवाइस की दक्षता और तकनीकी परिपक्वता के स्तर तक नहीं पहुंचे हैं। यदि इस मामले में गैर-मिश्र धातु GaN का उपयोग सक्रिय क्वांटम वेल लेयर्स बनाने के लिए किया जाता है, तो डिवाइस लगभग 365 nm पर केंद्रित चरम तरंग दैर्ध्य के साथ निकट-पराबैंगनी प्रकाश का उत्सर्जन करता है। InGaN/GaN प्रणाली से निर्मित ग्रीन एलईडी (LEDs) गैर-नाइट्राइड सामग्री प्रणालियों के साथ उत्पादित हरे एलईडी (LEDs) की तुलना में कहीं अधिक कुशल और उज्जवल हैं, लेकिन व्यावहारिक उपकरण अभी भी उच्च-चमक वाले अनुप्रयोगों के लिए बहुत कम दक्षता प्रदर्शित करते हैं।

AlGaN और AlGaInN के साथ, छोटी तरंग दैर्ध्य भी प्राप्त करने योग्य हैं। 360-395 nm के आसपास तरंग दैर्ध्य पर निकट-यूवी उत्सर्जक पहले से ही सस्ते हैं और अक्सर सामना करना पड़ता है, उदाहरण के लिए, दस्तावेजों और बैंक नोटों में एंटी-जालसाजी यूवी वॉटरमार्क के निरीक्षण के लिए और यूवी इलाज के लिए ब्लैक लाइट लैंप प्रतिस्थापन के रूप में। काफी अधिक महंगे, कम-तरंग दैर्ध्य डायोड व्यावसायिक रूप से 240 nm तक तरंग दैर्ध्य के लिए उपलब्ध हैं। चूंकि सूक्ष्मजीवों की प्रकाश संवेदनशीलता लगभग 260 nm के शिखर के साथ DNA के अवशोषण स्पेक्ट्रम से लगभग मेल खाती है, संभावित कीटाणुशोधन और नसबंदी उपकरणों में 250-270 nm पर UV एलईडी (LEDs) उत्सर्जित होने की उम्मीद है। हाल के शोध से पता चला है कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूवीए एलईडी (LEDs) (365 nm) पहले से ही प्रभावी कीटाणुशोधन और नसबंदी उपकरण हैं। [89] यूवी-सी तरंग दैर्ध्य एल्यूमीनियम नाइट्राइड (210 nm), बोरॉन नाइट्राइड (215 nm)  और हीरे (235 nm) का उपयोग करके प्रयोगशालाओं में प्राप्त किए गए थे।

 सफेद 

सफेद प्रकाश उत्सर्जक डायोड बनाने के दो प्राथमिक तरीके हैं। एक अलग-अलग एलईडी (LEDs) का उपयोग करना है जो तीन प्राथमिक रंगों-लाल, हरा और नीला- का उत्सर्जन करता है और फिर सफेद रोशनी बनाने के लिए सभी रंगों को मिलाता है। दूसरा एक फॉस्फोर सामग्री का उपयोग एक फ्लोरोसेंट लैंप के समान एक नीले या यूवी एलईडी (LEDs) से व्यापक स्पेक्ट्रम सफेद रोशनी में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को परिवर्तित करने के लिए करना है। पीला फॉस्फोर पैकेज में निलंबित या एलईडी (LEDs) पर लेपित सेरियम-डॉप्ड YAG क्रिस्टल है। यह YAG फॉस्फोर सफेद एलईडी (LEDs) को बंद होने पर पीला दिखाई देता है, और क्रिस्टल के बीच की जगह कुछ नीली रोशनी को आंशिक फॉस्फोर रूपांतरण के साथ एलईडी (LEDs) में से गुजरने देती है। वैकल्पिक रूप से, सफेद एलईडी (LEDs) (LEDs) अन्य फास्फोरस जैसे मैंगनीज (IV) -डॉप्ड पोटेशियम फ्लोरोसिलिकेट (PFS) या अन्य इंजीनियर फॉस्फोर का उपयोग कर सकते हैं। PFS लाल बत्ती उत्पादन में सहायता करता है, और पारंपरिक सीई: वाईएजी फॉस्फोर के संयोजन के साथ प्रयोग किया जाता है। PFS फॉस्फोर के साथ एलईडी (LEDs) में, कुछ नीली रोशनी फॉस्फोर से गुजरती है, सीई: वाईएजी फॉस्फर नीली रोशनी को हरे और लाल (पीले) प्रकाश में परिवर्तित करता है, और PFS फॉस्फर नीली रोशनी को लाल रोशनी में परिवर्तित करता है। सफेद फॉस्फोर परिवर्तित और अन्य फॉस्फोर परिवर्तित एलईडी (LEDs) के रंग, उत्सर्जन स्पेक्ट्रम या रंग तापमान को कई फॉस्फोर की एकाग्रता को बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है जो एक एलईडी (LEDs) पैकेज में उपयोग किए जाने वाले फॉस्फोर मिश्रण का निर्माण करते हैं।

उत्पादित प्रकाश की 'श्वेतता' को मानव आँख के अनुकूल बनाया गया है। मेटामेरिज्म के कारण, सफेद दिखने वाले काफी भिन्न स्पेक्ट्रा होना संभव है। स्पेक्ट्रम के भिन्न होने पर उस प्रकाश से प्रकाशित वस्तुओं की उपस्थिति भिन्न हो सकती है। यह रंग प्रतिपादन का मुद्दा है, जो रंग तापमान से काफी अलग है। एक नारंगी या सियान वस्तु गलत रंग के साथ दिखाई दे सकती है और बहुत गहरा हो सकता है क्योंकि एलईडी (LEDs) या फॉस्फोर तरंगदैर्ध्य को प्रतिबिंबित नहीं करता है। सबसे अच्छा रंग प्रतिपादन एलईडी (LEDs) फॉस्फोर के मिश्रण का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप कम दक्षता और बेहतर रंग प्रतिपादन होता है।

 आरजीबी सिस्टम 

सफेद प्रकाश उत्पन्न करने के लिए लाल, हरे और नीले स्रोतों को मिलाने के लिए रंगों के सम्मिश्रण को नियंत्रित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट की आवश्यकता होती है। चूंकि एलईडी (LEDs में थोड़ा अलग उत्सर्जन पैटर्न होता है, देखने के कोण के आधार पर रंग संतुलन बदल सकता है, भले ही आरजीबी स्रोत एक पैकेज में हों, इसलिए आरजीबी डायोड का उपयोग शायद ही कभी सफेद रोशनी पैदा करने के लिए किया जाता है। फिर भी, विभिन्न रंगों के मिश्रण के लचीलेपन के कारण इस पद्धति के कई अनुप्रयोग हैं, और सिद्धांत रूप में, इस तंत्र में श्वेत प्रकाश के उत्पादन में उच्च क्वांटम दक्षता भी है।

कई प्रकार के बहुरंगा सफेद एलईडी (LEDs)हैं: di-,tri-, और टेट्राक्रोमैटिक सफेद एलईडी (LEDs)इन विभिन्न तरीकों के बीच खेलने वाले कई प्रमुख कारकों में रंग स्थिरता, रंग प्रतिपादन क्षमता और चमकदार प्रभावकारिता शामिल है। अक्सर, उच्च दक्षता का अर्थ कम रंग प्रतिपादन, चमकदार प्रभावकारिता और रंग प्रतिपादन के बीच एक व्यापार-बंद प्रस्तुत करना है। उदाहरण के लिए, डाइक्रोमैटिक सफेद एलईडी (LEDs) में सबसे अच्छा चमकदार प्रभावकारिता (120 एलएम/डब्ल्यू) है, लेकिन सबसे कम रंग प्रतिपादन क्षमता है। उदाहरण के लिए, डाइक्रोमैटिक सफेद एलईडी (LEDs)में सबसे अच्छी चमकदार प्रभावकारिता (120 lm/W) होती है, लेकिन सबसे कम रंग प्रतिपादन क्षमता होती है। हालांकि टेट्राक्रोमैटिक सफेद एलईडी (LEDs)में उत्कृष्ट रंग प्रतिपादन क्षमता होती है, लेकिन उनमें अक्सर खराब चमकदार प्रभावकारिता होती है। ट्राइक्रोमैटिक सफेद एलईडी (LEDs)अच्छी चमकदार प्रभावकारिता (>70 lm/W) और उचित रंग प्रतिपादन क्षमता दोनों के बीच में हैं।

चुनौतियों में से एक अधिक कुशल हरी एलईडी (LEDs)का विकास है। हरी एलईडी (LEDs)के लिए सैद्धांतिक अधिकतम 683 लुमेन प्रति वाट है लेकिन 2010 तक कुछ हरे एलईडी (LEDs)100 लुमेन प्रति वाट से भी अधिक हैं। नीले और लाल एलईडी (LEDs)अपनी सैद्धांतिक सीमा तक पहुंचते हैं।

बहुरंगा एलईडी (LEDs)विभिन्न रंगों की रोशनी बनाने के लिए एक नया साधन भी प्रदान करते हैं। तीन प्राथमिक रंगों की विभिन्न मात्राओं को मिलाकर अधिकांश बोधगम्य रंग बनाए जा सकते हैं। यह सटीक गतिशील रंग नियंत्रण की अनुमति देता है। हालांकि, इस प्रकार की एलईडी (LEDs)की उत्सर्जन शक्ति बढ़ते तापमान के साथ तेजी से घटती है, जिसके परिणामस्वरूप रंग स्थिरता में पर्याप्त परिवर्तन होता है। ऐसी समस्याएं औद्योगिक उपयोग को रोकती हैं। फॉस्फोर के बिना बहुरंगा एलईडी (LEDs)अच्छा रंग प्रतिपादन प्रदान नहीं कर सकता क्योंकि प्रत्येक एलईडी (LEDs)एक संकीर्ण स्रोत है। फॉस्फोर के बिना एलईडी (LEDs), जबकि सामान्य प्रकाश व्यवस्था के लिए एक खराब समाधान, डिस्प्ले के लिए सबसे अच्छा समाधान, या तो LCD की बैकलाइट, या सीधे एलईडी (LEDs)आधारित पिक्सल है।

गरमागरम लैंप की विशेषताओं से मेल खाने के लिए एक बहुरंगा एलईडी (LEDs)स्रोत को कम करना मुश्किल है क्योंकि विनिर्माण विविधताएं, उम्र और तापमान वास्तविक रंग मूल्य आउटपुट को बदलते हैं। डिमिंग 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 मॉनिटर और नियंत्रित किया जा सकते है।।

 फॉस्फोर-आधारित एलईडी (LEDs)  इस विधि में सफेद रोशनी बनाने के लिए विभिन्न रंगों के फॉस्फोर के साथ एक रंग के LEDs (ज्यादातर InGaN से बनी नीली एलईडी) को कोटिंग करना शामिल है; परिणामी एलईडी (LEDs) को फॉस्फोर-आधारित या फॉस्फोर-रूपांतरित सफेद एलईडी (pcLEDs) 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 (LEDs) 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) में वृद्धि होती है।

स्टोक्स शिफ्ट से गर्मी के नुकसान और फॉस्फोर से संबंधित अन्य मुद्दों के कारण फॉस्फर-आधारित एलईडी (LEDs) में दक्षता हानि होती है। सामान्य एलईडी (LEDs) की तुलना में उनकी चमकदार क्षमता परिणामी प्रकाश उत्पादन के वर्णक्रमीय वितरण और स्वयं एलईडी (LEDs) की मूल तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट YAG पीले फॉस्फोर आधारित सफेद एलईडी की चमकदार प्रभावकारिता, मूल नीली एलईडी (LEDs) की चमकदार प्रभावकारिता से 3 से 5 गुना अधिक होती है, क्योंकि मानव आंख की नीले रंग की तुलना में पीले रंग की अधिक संवेदनशीलता होती है (जैसा कि ल्यूमिनोसिटी फ़ंक्शन में मॉडलिंग की गई है)। निर्माण की सरलता के कारण, उच्च-तीव्रता वाली सफेद एलईडी बनाने के लिए फॉस्फोर विधि अभी भी सबसे लोकप्रिय तरीका है। फॉस्फोर रूपांतरण के साथ एक मोनोक्रोम उत्सर्जक का उपयोग करके प्रकाश स्रोत या प्रकाश स्थिरता का डिजाइन और उत्पादन एक जटिल आरजीबी प्रणाली की तुलना में सरल और सस्ता है, और बाजार में वर्तमान में उच्च-तीव्रता वाले अधिकांश सफेद एलईडी (LEDs) फॉस्फोर प्रकाश रूपांतरण का उपयोग करके निर्मित होते हैं।

एलईडी (LEDs) -आधारित सफेद प्रकाश स्रोतों की दक्षता में सुधार के लिए जिन चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, उनमें अधिक कुशल फास्फोरस का विकास है। 2010 तक, सबसे कुशल पीला फॉस्फोर अभी भी YAG फॉस्फोर है, 10% से कम स्टोक्स शिफ्ट लॉस के साथ। एलईडी (LEDs) चिप और एलईडी (LEDs) पैकेजिंग में पुन: अवशोषण के कारण आंतरिक ऑप्टिकल नुकसान के कारण होने वाले नुकसान आमतौर पर दक्षता हानि के 10% से 30% के लिए खाते हैं। वर्तमान में, फॉस्फोर एलईडी (LEDs) 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, बेहतर पैकेज डिजाइन को अपनाकर या अधिक उपयुक्त प्रकार के फॉस्फोर का उपयोग करके दक्षता को बढ़ाया जा सकता है। अलग-अलग फॉस्फोर मोटाई के मुद्दे को हल करने के लिए अनुरूप कोटिंग प्रक्रिया का अक्सर उपयोग किया जाता है।

कुछ फॉस्फोर-आधारित सफेद एलईडी (LEDs) फॉस्फोर-लेपित एपॉक्सी के अंदर InGaN ब्लू एलईडी (LEDs) को एनकैप्सुलेट करते हैं। वैकल्पिक रूप से, एलईडी (LEDs) को रिमोट फॉस्फर के साथ जोड़ा जा सकता है, फॉस्फोर सामग्री के साथ लेपित एक पूर्वनिर्मित पॉली कार्बोनेट टुकड़ा जोड़ा जा सकता है। रिमोट फॉस्फोर अधिक विसरित प्रकाश प्रदान करते हैं, जो कई अनुप्रयोगों के लिए वांछनीय है। रिमोट फॉस्फोर डिजाइन भी एलईडी (LEDs) उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में भिन्नता के प्रति अधिक सहिष्णु हैं। एक सामान्य पीला फॉस्फोर सामग्री सीरियम-डॉप्ड येट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (Ce3: YAG) है।

सफेद एलईडी (LEDs) भी उच्च दक्षता वाले यूरोपियम-आधारित फॉस्फोर के मिश्रण के साथ निकट-पराबैंगनी (NUV) एलईडी (LEDs) कोटिंग द्वारा बनाया जा सकता है जो लाल और नीले रंग का उत्सर्जन करता है, साथ ही तांबा और एल्यूमीनियम-डोप्ड जिंक सल्फाइड (ZnS: Cu, Al) जो हरे रंग का उत्सर्जन करता है यह फ्लोरोसेंट लैंप के काम करने के तरीके के अनुरूप एक विधि है। यह विधि YAG:Ce फॉस्फोर के साथ नीले एलईडी (LEDs) की तुलना में कम कुशल है, क्योंकि स्टोक्स शिफ्ट बड़ा है, इसलिए अधिक ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, लेकिन बेहतर वर्णक्रमीय विशेषताओं के साथ प्रकाश उत्पन्न करती है, जो रंग को बेहतर ढंग से प्रस्तुत करती है। नीले रंग की तुलना में पराबैंगनी एलईडी (LEDs) के उच्च विकिरण उत्पादन के कारण, दोनों विधियां तुलनीय चमक प्रदान करती हैं। चिंता की बात यह है कि यूवी प्रकाश खराब प्रकाश स्रोत से लीक हो सकता है और मानव आंखों या त्वचा को नुकसान पहुंचा सकता है।

 अन्य सफेद एलईडी (LEDs) 

प्रायोगिक श्वेत प्रकाश एलईडी (LEDs) का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली एक अन्य विधि में बिल्कुल भी फॉस्फोर का उपयोग नहीं किया गया था और यह ZnSe सब्सट्रेट पर होमोपीटैक्सियल रूप से उगाए गए जिंक सेलेनाइड (ZnSe) पर आधारित था, जो एक साथ अपने सक्रिय क्षेत्र से नीली रोशनी और सब्सट्रेट से पीली रोशनी का उत्सर्जन करता था।

गैलियम-नाइट्राइड-ऑन-सिलिकॉन (GaN-on-Si) से बने वेफर्स की एक नई शैली का उपयोग 200-mm सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग करके सफेद एलईडी (LEDs) का उत्पादन करने के लिए किया जा रहा है। यह अपेक्षाकृत छोटे 100- या 150-mm वेफर आकारों में विशिष्ट महंगे नीलम सब्सट्रेट से बचा जाता है। नीलम उपकरण को प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए दर्पण जैसे संग्राहक के साथ जोड़ा जाना चाहिए जो अन्यथा बर्बाद हो जाएगा। यह भविष्यवाणी की गई थी कि 2020 के बाद से, सभी GaN LEDs का 40% GaN-on-Si के साथ बनाया गया है। बड़ी नीलम सामग्री का निर्माण कठिन है, जबकि बड़ी सिलिकॉन सामग्री सस्ती और अधिक प्रचुर मात्रा में है। नीलम के उपयोग से सिलिकॉन की ओर जाने वाली एलईडी (LEDs) कंपनियों में न्यूनतम निवेश होना चाहिए।

कार्बनिक प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (OLEDS)
कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (OLED) में, डायोड की उत्सर्जक परत बनाने वाली  वैद्युत संदीप्तिशील सामग्री एक कार्बनिक यौगिक है। कार्बनिक पदार्थ विद्युत प्रवाहकीय है क्योंकि अणु के सभी या भाग पर संयुग्मन के कारण पाई इलेक्ट्रॉनों के निरूपण के कारण, और सामग्री इसलिए एक कार्बनिक अर्धचालक के रूप में कार्य करती है। कार्बनिक पदार्थ क्रिस्टलीय चरण, या पॉलिमर में छोटे कार्बनिक अणु हो सकते हैं।

OLED के संभावित लाभों में कम ड्राइविंग वोल्टेज के साथ पतले, कम लागत वाले डिस्प्ले, वाइड व्यूइंग एंगल, और उच्च कंट्रास्ट और रंग सरगम ​​शामिल हैं।पॉलिमर एलईडी में प्रिंट करने योग्य और लचीले डिस्प्ले का अतिरिक्त लाभ होता है।  OLEDs का उपयोग पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे सेलफोन, डिजिटल कैमरा, प्रकाश व्यवस्था और टेलीविजन के लिए दृश्य प्रदर्शन करने के लिए किया गया है।

 प्रकार  अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग पैकेजों में एलईडी (LEDs) बनाए जाते हैं। संकेतक या पायलट लैंप के रूप में उपयोग के लिए एक या कुछ एलईडी (LEDs) जंक्शनों को एक लघु उपकरण में पैक किया जा सकता है। एलईडी (LEDs) सरणी में एक ही पैकेज के भीतर नियंत्रण सर्किट शामिल हो सकते हैं, जो एक साधारण प्रतिरोधी, ब्लिंकिंग या रंग बदलने वाले नियंत्रण, या आरजीबी उपकरणों के लिए एक पता योग्य नियंत्रक से हो सकता है। उच्च शक्ति वाले सफेद उत्सर्जक उपकरण हीट सिंक पर लगाए जाएंगे और रोशनी के लिए उपयोग किए जाएंगे। डॉट मैट्रिक्स या बार फॉर्मेट में अल्फान्यूमेरिक डिस्प्ले व्यापक रूप से उपलब्ध हैं। विशेष पैकेज उच्च गति डेटा संचार लिंक के लिए एलईडी (LEDs) को ऑप्टिकल फाइबर से जोड़ने की अनुमति देते हैं।

लघु
ये ज्यादातर सिंगल-डाई एलईडी (LEDs) हैं जिनका उपयोग संकेतक के रूप में किया जाता है, और ये विभिन्न आकारों में 2 mm से 8 मिमी, थ्रू-होल और सतह माउंट पैकेज में आते हैं। विशिष्ट वर्तमान रेटिंग लगभग 1 एमए से लेकर 20 एमए तक होती है। एक लचीली बैकिंग टेप से जुड़ी कई एलईडी डाई एक एलईडी स्ट्रिप लाइट बनाती है।

आम पैकेज आकार में गोल, गुंबददार या सपाट शीर्ष के साथ, एक सपाट शीर्ष के साथ आयताकार (जैसा कि बार-ग्राफ डिस्प्ले में उपयोग किया जाता है), और एक सपाट शीर्ष के साथ त्रिकोणीय या चौकोर होता है। कंट्रास्ट और व्यूइंग एंगल को बेहतर बनाने के लिए एनकैप्सुलेशन भी स्पष्ट या रंगा हुआ हो सकता है। इन्फ्रारेड उपकरणों में एक काला रंग हो सकता है जो इन्फ्रारेड विकिरण को पारित करते समय दृश्य प्रकाश को अवरुद्ध कर सकता है।

अल्ट्रा-हाई-आउटपुट एलईडी (LEDs) को सीधे धूप में देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

5 V और 12 V एलईडी (LEDs) साधारण लघु एलईडी (LEDs) हैं जिनमें 5 Vया 12 Vआपूर्ति के सीधे कनेक्शन के लिए श्रृंखला प्रतिरोधी है।

 उच्च-शक्ति  अन्य एलईडी (LEDs) के लिए दसियों mA की तुलना में उच्च-शक्ति एलईडी (HP-एलईडी (LEDs)) या उच्च-आउटपुट एलईडी (LEDs) (HO-एलईडी (LEDs)) को सैकड़ों mA से एक एम्पीयर से अधिक की धाराओं पर संचालित किया जा सकता है। कुछ एक हजार से अधिक लुमेन उत्सर्जित कर सकते हैं।[ 300 w/सेमी तक2तक एलईडी (LEDs) बिजली घनत्व हासिल किया गया है। चूंकि ओवरहीटिंग विनाशकारी है, इसलिए HP-एलईडी (LEDs) को हीट सिंक पर लगाया जाना चाहिए ताकि गर्मी का अपव्यय हो सके। यदि HP-एलईडी (LEDs) से गर्मी को नहीं हटाया जाता है, तो डिवाइस सेकंडों में विफल हो जाता है। एक HP-एलई डी अक्सर एक टॉर्च में एक गरमागरम बल्ब को बदल सकता है, या एक शक्तिशाली एलईडी (LEDs) लैंप बनाने के लिए एक सरणी में सेट किया जा सकता है।

इस श्रेणी में कुछ प्रसिद्ध HP-एलईडी (LEDs) जैसे निकिया 19 सीरीज़, लुमिलेड्स रिबेल लेड, ओसराम ऑप्टो सेमीकंडक्टर्स गोल्डन ड्रैगन और क्री एक्स-लैंप हैं। सितंबर 2009 तक, क्री द्वारा निर्मित कुछ HP-LED अब 105 lm/W से अधिक हो गए हैं।

हैट्ज के नियम के उदाहरण - जो समय के साथ प्रकाश उत्पादन और एलईडी (LEDs) की प्रभावकारिता में एक घातीय वृद्धि की भविष्यवाणी करते हैं - CREE XP-G श्रृंखला एलईडी (LEDs) हैं, जिसने 2009 में 105 lm/W हासिल किया था और निकिया 19 श्रृंखला एक विशिष्ट प्रभावोत्पादकता के साथ 140 lm/W, 2010 में जारी किया गयाथा।

 एसी-चालित 

सियोल सेमीकंडक्टर द्वारा विकसित एलईडी (LEDs) बिना DC कनवर्टर के AC पावर पर काम कर सकते हैं। प्रत्येक आधे चक्र के लिए, एलईडी (LEDs) का एक हिस्सा प्रकाश का उत्सर्जन करता है और भाग अंधेरा होता है, और यह अगले आधे चक्र के दौरान उलट जाता है। इस प्रकार के HP-LED की दक्षता आमतौर पर 40 lm/W है।। श्रृंखला में बड़ी संख्या में एलईडी (LEDs) तत्व सीधे लाइन वोल्टेज से संचालित हो सकते हैं। 2009 में, सियोल सेमीकंडक्टर ने एक उच्च DC वोल्टेज एलईडी (LEDs) जारी किया, जिसका नाम 'एक्रिच एमजेटी' है, जो एक साधारण नियंत्रण सर्किट के साथ एसी पावर से संचालित होने में सक्षम है। इन एलईडी (LEDs) की कम शक्ति का अपव्यय मूल AC एलईडी (LEDs) डिजाइन की तुलना में उन्हें अधिक लचीलापन प्रदान करता है।

 अनुप्रयोग-विशिष्ट विविधताएं 

चमकती

चमकती एलईडी (LEDs) बाहरी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता के बिना संकेतक के रूप में ध्यान आकर्षित करने वाले संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है। चमकती एलईडी (LEDs) मानक एलईडी (LEDs) के समान होते हैं लेकिन उनमें एक एकीकृत वोल्टेज नियामक और एक मल्टीवीब्रेटर सर्किट होता है जो एलईडी (LEDs) को एक सेकंड की सामान्य अवधि के साथ फ्लैश करने का कारण बनता है। विसरित लेंस एलईडी (LEDs) में, यह सर्किट एक छोटे काले बिंदु के रूप में दिखाई देता है। अधिकांश चमकती एलईडी (LEDs) एक रंग की रोशनी का उत्सर्जन करती हैं, लेकिन अधिक परिष्कृत उपकरण कई रंगों के बीच फ्लैश कर सकते हैं और यहां तक ​​कि RGB रंग मिश्रण का उपयोग करके रंग अनुक्रम के माध्यम से फीका भी पड़ सकता है। 0805 और अन्य आकार प्रारूपों में चमकती SMD एलईडी (LEDs) 2019 की शुरुआत से उपलब्ध हैं।

0805 और अन्य आकार के प्रारूपों में SMD LEDs फ्लैशिंग SMD LED 2019 की शुरुआत से उपलब्ध हैं।

द्वि-रंग
द्वि-रंग एलईडी (LEDs) में एक मामले में दो अलग-अलग एलईडी (LEDs) उत्सर्जक होते हैं। ये दो प्रकार के होते हैं। एक प्रकार में एक ही दो से जुड़े दो डाई होते हैं जो एक दूसरे के समानांतर होते हैं। एक दिशा में करंट प्रवाह एक रंग का उत्सर्जन करता है, और विपरीत दिशा में करंट दूसरे रंग का उत्सर्जन करता है। दूसरे प्रकार में दोनों डाई के लिए अलग-अलग लीड के साथ दो डाई होते हैं और दूसरा सामान्य एनोड या कैथोड के लिए 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 है।

आरजीबी त्रि-रंग
त्रि-रंग एलईडी (LEDs) में एक मामले में तीन अलग-अलग एलईडी (LEDs) उत्सर्जक होते हैं। प्रत्येक उत्सर्जक एक अलग सीसे से जुड़ा होता है ताकि उन्हें स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सके। चार-सीसा व्यवस्था एक सामान्य सीसा (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 (LEDs) में एक लाल, एक हरा और एक नीला एलईडी (LEDs) होता है।[ तीनों में से प्रत्येक को स्वतंत्र रूप से समायोजित करके, RGB एलईडी (LEDs) एक विस्तृत रंग सरगम ​​​​उत्पादन करने में सक्षम हैं। डेडिकेटेड-कलर एलईडी (LEDs) 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-बहुरंगा एलईडी (LEDs) में केवल दो लीड-आउट तारों द्वारा आपूर्ति किए गए विभिन्न रंगों के कई उत्सर्जक शामिल होते हैं। आपूर्ति वोल्टेज को बदलकर रंगों को आंतरिक रूप से स्विच किया जाता है।

अल्फ़ान्यूमेरिक
अल्फ़ान्यूमेरिक एलईडी (LEDs) सात-खंड, स्टारबर्स्ट और डॉट-मैट्रिक्स प्रारूप में उपलब्ध हैं। सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले सभी नंबरों और अक्षरों के सीमित सेट को संभालता है। स्टारबर्स्ट डिस्प्ले सभी अक्षरों को प्रदर्शित कर सकता है। डॉट-मैट्रिक्स डिस्प्ले आमतौर पर प्रति वर्ण 5×7 पिक्सेल का उपयोग करता है।1970 और 1980 के दशक में सात-खंड एलईडी (LEDs) डिस्प्ले व्यापक रूप से उपयोग में थे, लेकिन लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले के बढ़ते उपयोग, उनकी कम बिजली की जरूरतों और अधिक प्रदर्शन लचीलेपन के साथ, संख्यात्मक और अल्फ़ान्यूमेरिक एलईडी (LEDs) डिस्प्ले की लोकप्रियता कम हो गई है।

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

फिलामेंट
एलईडी (LEDs) फिलामेंट में एक सामान्य अनुदैर्ध्य सब्सट्रेट पर श्रृंखला में जुड़े कई एलईडी (LEDs) चिप्स होते हैं जो एक पारंपरिक तापदीप्त फिलामेंट की याद दिलाने वाली पतली छड़ बनाते हैं। इ इनका उपयोग पारंपरिक प्रकाश बल्बों के लिए कम लागत वाले सजावटी विकल्प के रूप में किया जा रहा है, जिन्हें कई देशों में चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है। फिलामेंट्स एक उच्च वोल्टेज का उपयोग करते हैं, जिससे वे मुख्य वोल्टेज के साथ कुशलता से काम कर सकते हैं। अक्सर एक साधारण रेक्टिफायर और कैपेसिटिव करंट लिमिटिंग को कम वोल्टेज, उच्च करंट कन्वर्टर की जटिलता के बिना पारंपरिक लाइट बल्ब के लिए कम लागत वाला प्रतिस्थापन बनाने के लिए नियोजित किया जाता है, जिसे सिंगल डाई एलईडी (LEDs) 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 (LEDs) अक्सर चिप में बोर्ड (COB) सरणियों में उत्पन्न होते हैं, जिससे तुलनीय चमकदार आउटपुट के एकल एलईडी (LEDs)  की तुलना में बेहतर गर्मी अपव्यय की अनुमति मिलती है। एलईडी (LEDs)  को एक सिलेंडर के चारों ओर व्यवस्थित किया जा सकता है, और पीले एलईडी (LEDs)  की पंक्तियों के कारण मकई कोब लाइट कहा जाता है।

ऊर्जा स्त्रोत
एलईडी (LEDs) या अन्य डायोड में करंट लागू वोल्टेज के साथ तेजी से बढ़ता है (शॉकली डायोड समीकरण देखें), इसलिए वोल्टेज में एक छोटा सा बदलाव करंट में बड़े बदलाव का कारण बन सकता है। एलईडी (LEDs) के माध्यम से करंट को बाहरी सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए जैसे कि क्षति को रोकने के लिए एक निरंतर चालू स्रोत है।चूंकि अधिकांश सामान्य बिजली आपूर्ति (लगभग) स्थिर-वोल्टेज स्रोत हैं, एलईडी (LEDs) जुड़नार में एक बिजली कनवर्टर, या कम से कम एक वर्तमान-सीमित अवरोधक शामिल होना चाहिए। कुछ अनुप्रयोगों में, छोटी बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध एलईडी रेटिंग के भीतर चालू रखने के लिए पर्याप्त है।

 विद्युत ध्रुवीयता 

पारंपरिक गरमागरम लैंप के विपरीत, एक एलईडी (LEDs) तभी जलेगी जब डायोड की आगे की दिशा में वोल्टेज लगाया जाता है। यदि विपरीत दिशा में वोल्टेज लगाया जाता है तो कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है और कोई प्रकाश नहीं निकलता है। यदि रिवर्स वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो एक बड़ा करंट प्रवाहित होता है और एलईडी (LEDs) क्षतिग्रस्त हो जाती है। यदि रिवर्स करंट क्षति से बचने के लिए पर्याप्त रूप से सीमित है, तो रिवर्स-कंडक्टिंग एलईडी (LEDs) एक उपयोगी शोर डायोड है।

 सुरक्षा और स्वास्थ्य 

कुछ नीली एलईडी (LEDs) और कूल-व्हाइट एलईडी (LEDs) तथाकथित ब्लू-लाइट खतरे की सुरक्षित सीमा को पार कर सकते हैं जैसा कि "ANSI/IESNA RP-27.1–05: लैंप और लैंप सिस्टम के लिए फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा के लिए अनुशंसित अभ्यास" जैसे आंखों की सुरक्षा विनिर्देशों में परिभाषित किया गया है। एक अध्ययन ने घरेलू रोशनी में सामान्य उपयोग में जोखिम का कोई सबूत नहीं दिखाया,और यह कि सावधानी केवल विशेष व्यावसायिक स्थितियों या विशिष्ट आबादी के लिए आवश्यक है। 2006 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन ने एलईडी (LEDs) स्रोतों के वर्गीकरण के लिए प्रारंभिक लेजर-उन्मुख मानकों के आवेदन की जगह, लैंप और लैंप सिस्टम की IEC 62471 फोटोबायोलॉजिकल सुरक्षा प्रकाशित की थी।

जबकि फ्लोरोसेंट लैंप पर एलईडी (LEDs) का लाभ होता है, इसमें पारा नहीं होता है, उनमें सीसा और आर्सेनिक जैसी अन्य खतरनाक धातुएं हो सकती हैं।

2016 में अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (AMA) ने शहर के निवासियों के नींद-जागने के चक्र पर नीली स्ट्रीट लाइटिंग के संभावित प्रतिकूल प्रभाव के बारे में एक बयान जारी किया है। उद्योग के आलोचकों का दावा है कि जोखिम का स्तर इतना अधिक नहीं है कि उसका कोई खास असर हो सके।

 लाभ 
 * दक्षता: एलईडी (LEDs) गरमागरम प्रकाश बल्बों की तुलना में प्रति वाट अधिक लुमेन का उत्सर्जन करते हैं। फ्लोरोसेंट प्रकाश बल्ब या ट्यूब के विपरीत, एलईडी (LEDs)  प्रकाश जुड़नार की दक्षता आकार और आकार से प्रभावित नहीं होती है।
 * रंग: एलईडी (LEDs) 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: एलईडी (LEDs) बहुत छोटे (2 मिमी2 से छोटे) हो सकते हैं और आसानी से मुद्रित सर्किट बोर्ड से जुड़े होते हैं।
 * समय पर स्विच करें: एलईडी (LEDs) बहुत जल्दी प्रकाश।एक विशिष्ट लाल संकेतक एलईडी (LEDs)  एक माइक्रोसेकंड के नीचे पूर्ण चमक प्राप्त करता है। संचार उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले एलईडी (LEDs)  में तेजी से प्रतिक्रिया समय भी हो सकता है।
 * साइकिलिंग: एलईडी (LEDs) 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: एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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, एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  के आधार के माध्यम से गर्मी के रूप में फैलाया जाता है।
 * धीमी गति से विफलता: एलईडी (LEDs) मुख्य रूप से गरमागरम बल्बों की अचानक विफलता के बजाय समय के साथ कम हो जाते हैं।
 * लाइफटाइम: एलईडी (LEDs) 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 DOE प्रदर्शनों से पता चला है कि ऊर्जा बचत के बजाय इस विस्तारित जीवनकाल से रखरखाव की लागत कम हो गई है, एक एलईडी (LEDs)  उत्पाद के लिए पेबैक अवधि का निर्धारण करने में प्राथमिक कारक है।
 * सदमे प्रतिरोध: एलईडी (LEDs), ठोस-राज्य घटक होने के नाते, फ्लोरोसेंट और गरमागरम बल्बों के विपरीत बाहरी झटके से नुकसान पहुंचाना मुश्किल है, जो नाजुक हैं।
 * फोकस: एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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 पर निर्भरता: एलईडी (LEDs) का प्रदर्शन काफी हद तक ऑपरेटिंग वातावरण के परिवेश के तापमान - या थर्मल प्रबंधन गुणों पर निर्भर करता है। उच्च परिवेश के तापमान में एक एलईडी (LEDs) को ओवरड्राइव करने से एलईडी (LEDs) पैकेज अधिक गर्म हो सकता है, जो अंततः डिवाइस की विफलता का कारण बन सकता है। 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 (LEDs) को उनके थ्रेशोल्ड वोल्टेज के ऊपर एक वोल्टेज और उनकी रेटिंग के नीचे एक करंट के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। लागू वोल्टेज में एक छोटे से बदलाव के साथ वर्तमान और आजीवन परिवर्तन होता है। इस प्रकार उन्हें वर्तमान-विनियमित आपूर्ति की आवश्यकता होती है (आमतौर पर संकेतक एलईडी (LEDs) के लिए केवल एक श्रृंखला प्रतिरोधी)।
 * रंग प्रतिपादन: अधिकांश शांत-सफेद एलईडी (LEDs) में स्पेक्ट्रा होता है जो सूर्य या गरमागरम प्रकाश जैसे ब्लैक बॉडी रेडिएटर से काफी भिन्न होता है। 460 nm पर स्पाइक और 500 nm पर डुबकी, मेटामेरिज्म के कारण, सूर्य के प्रकाश या गरमागरम स्रोतों की तुलना में शांत-सफेद एलईडी (LEDs) रोशनी के तहत वस्तुओं का रंग अलग-अलग दिखाई दे सकता है, लाल सतहों को विशेष रूप से विशिष्ट फॉस्फोर-आधारित कूल-सफेद एलईडी (LEDs) द्वारा विशेष रूप से खराब तरीके से प्रस्तुत किया जा रहा है।हरी सतहों के साथ भी यही सच है।एक एलईडी (LEDs)  के रंग प्रतिपादन की गुणवत्ता को रंग प्रतिपादन सूचकांक (CRI) द्वारा मापा जाता है।
 * क्षेत्र प्रकाश स्रोत: एकल एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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 (LEDs)  कुछ डिग्री से नीचे विचलन प्रदान नहीं कर सकते हैं।
 * प्रकाश प्रदूषण: क्योंकि सफेद एलईडी (LEDs) 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 एलईडी (LEDs)  के कारण बहुत अधिक आकाश चमक होती है।
 * दक्षता ड्रोप: विद्युत प्रवाह बढ़ने के साथ एलईडी (LEDs) की दक्षता कम हो जाती है।उच्च धाराओं के साथ हीटिंग भी बढ़ता है, जो एलईडी (LEDs)  जीवनकाल से समझौता करता है।ये प्रभाव उच्च शक्ति अनुप्रयोगों में एक एलईडी (LEDs)  के माध्यम से वर्तमान पर व्यावहारिक सीमाएं डालते हैं।
 * वन्यजीवों पर प्रभाव: एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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 एलईडी (LEDs)  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 (LEDs) लाइट्स में बर्फ को अस्पष्ट कर सकता है, जिससे दुर्घटनाएं हो सकती हैं।
 * थर्मल रनवे: एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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 (LEDs) का उपयोग पांच प्रमुख श्रेणियों में गिरता है:


 * दृश्य संकेत जहां प्रकाश कमोबेश सीधे स्रोत से मानव आंख तक जाता है, संदेश या अर्थ व्यक्त करने के लिए
 * रोशनी जहां इन वस्तुओं की दृश्य प्रतिक्रिया देने के लिए वस्तुओं से प्रकाश परिलक्षित होता है
 * बिना मानवीय दृष्टि वाली प्रक्रियाओं को मापना और उनके साथ अंतःक्रिया करना
 * संकीर्ण बैंड लाइट सेंसर जहां एलईडी (LEDs) 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 (LEDs) 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 (LEDs)  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 और ट्रेनों, बसों, ट्राम और घाट के लिए गंतव्य डिस्प्ले के रूप में किया जाता है।

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

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

कम आउटपुट एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  आर्ट के लिए एलईडी (LEDs)  का भी इस्तेमाल किया है।

प्रकाश
उच्च दक्षता और उच्च शक्ति वाले एलईडी (LEDs) के विकास के साथ, प्रकाश और रोशनी में एलईडी (LEDs) का उपयोग करना संभव हो गया है। एलईडी (LEDs) लैंप और अन्य उच्च दक्षता वाले प्रकाश व्यवस्था में बदलाव को प्रोत्साहित करने के लिए, 2008 में अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने L पुरस्कार प्रतियोगिता बनाई है। 18 महीने के गहन क्षेत्र, प्रयोगशाला और उत्पाद परीक्षण को सफलतापूर्वक पूरा करने के बाद, फिलिप्स लाइटिंग नॉर्थ अमेरिका एलईडी (LEDs) बल्ब ने 3 अगस्त, 2011 को पहली प्रतियोगिता जीती थी।

टिकाऊ वास्तुकला के लिए कुशल प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता है। 2011 तक, कुछ एलईडी (LEDs) बल्ब 150 lm/W तक प्रदान करते हैं और यहां तक ​​कि सस्ते लो-एंड मॉडल आमतौर पर 50 lm/W से अधिक होते हैं, ताकि एक 6-वाट एलईडी (LEDs) मानक 40-वाट तापदीप्त बल्ब के समान परिणाम प्राप्त कर सकता है। एलईडी (LEDs) का कम ताप उत्पादन भी एयर कंडीशनिंग सिस्टम की मांग को कम करता है। दुनिया भर में, कम प्रभावी स्रोतों जैसे कि गरमागरम लैंप और सीएफएल को विस्थापित करने और विद्युत ऊर्जा की खपत और इससे जुड़े उत्सर्जन को कम करने के लिए एलईडी (LEDs) को तेजी से अपनाया जाता है। सौर ऊर्जा से चलने वाली एलईडी (LEDs) का उपयोग स्ट्रीट लाइट और वास्तु प्रकाश व्यवस्था में किया जाता है।

यांत्रिक मजबूती और लंबे जीवनकाल का उपयोग कारों, मोटरसाइकिलों और साइकिल रोशनी पर ऑटोमोटिव प्रकाश व्यवस्था में किया जाता है। खंभों और पार्किंग गैरेज में एलईडी (LEDs) स्ट्रीट लाइट लगाई गई हैं। 2007 में, टोराका का इतालवी गांव अपनी स्ट्रीट लाइटिंग को एलईडी (LEDs) में बदलने वाला पहला स्थान था।

हाल ही में एयरबस और बोइंग जेटलाइनर्स पर केबिन लाइटिंग एलईडी (LEDs) लाइटिंग का उपयोग करती है। एयरपोर्ट और हेलीपोर्ट लाइटिंग में भी एलईडी (LEDs) का इस्तेमाल किया जा रहा है। एलईडी (LEDs) हवाई अड्डे के जुड़नार में वर्तमान में मध्यम-तीव्रता वाली रनवे लाइट, रनवे सेंटरलाइन लाइट, टैक्सीवे सेंटरलाइन और एज लाइट, मार्गदर्शन संकेत और बाधा प्रकाश शामिल हैं।

एलईडी (LEDs) का उपयोग DLP प्रोजेक्टर के लिए एक प्रकाश स्रोत के रूप में भी किया जाता है, और नए LCD टेलीविजन (एलईडी (LEDs) टीवी के रूप में संदर्भित), कंप्यूटर मॉनिटर (लैपटॉप सहित) और हैंडहेल्ड डिवाइस LCD को बैकलाइट करने के लिए, पुराने CCFL-बैकलिट LCD के बाद, हालांकि OLED स्क्रीन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। RGB LED रंग सरगम ​​​​को 45% तक बढ़ा देती है। बैकलाइटिंग के लिए एलईडी (LEDs) का उपयोग करके टीवी और कंप्यूटर डिस्प्ले के लिए स्क्रीन को पतला बनाया जा सकता है।

एलईडी (LEDs) छोटे, टिकाऊ होते हैं और उन्हें थोड़ी शक्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए उन्हें फ्लैशलाइट जैसे हैंडहेल्ड डिवाइसों में उपयोग किया जाता है। एलईडी (LEDs)  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 (LEDs) का उपयोग सुरक्षा कैमरों सहित नाइट विजन उपयोग में अवरक्त रोशनी के लिए किया जाता है।एक वीडियो कैमरा के चारों ओर एलईडी (LEDs)  की एक अंगूठी, जिसका उद्देश्य एक रेट्रोरफ्लेक्टिव बैकग्राउंड में है, वीडियो प्रोडक्शंस में क्रोमा कीिंग की अनुमति देता है।



एलईडी (LEDs) 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 (LEDs)  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 (LEDs) 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 (LEDs)  के उपयोग के लिए भी शोध प्रायोजित किया है।

 डेटा संचार और अन्य सिग्नलिंग 

प्रकाश का उपयोग डेटा और एनालॉग संकेतों 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 में सहायता करने वाले सिस्टम में सफेद एलईडी (LEDs) का उपयोग किया जा सकता है।

कई थिएटरों और समान स्थानों में सहायक श्रवण यंत्र श्रोताओं के रिसीवरों को ध्वनि भेजने के लिए इन्फ्रारेड एलईडी (LEDs) की सरणियों का उपयोग करते हैं। लाइट-एमिटिंग डायोड (साथ ही सेमीकंडक्टर लेज़र) का उपयोग कई प्रकार के फाइबर ऑप्टिक केबल पर डेटा भेजने के लिए किया जाता है, डिजिटल ऑडियो से TOSLINK केबल पर बहुत उच्च बैंडविड्थ फाइबर लिंक जो इंटरनेट बैकबोन बनाते हैं। कुछ समय के लिए, कंप्यूटर आमतौर पर IrDA इंटरफेस से लैस थे, जो उन्हें इन्फ्रारेड के माध्यम से पास की मशीनों को डेटा भेजने और प्राप्त करने की अनुमति देता था।

क्योंकि एलईडी (LEDs) प्रति सेकंड लाखों बार साइकिल चला सकते हैं, इसलिए बहुत अधिक डेटा बैंडविड्थ प्राप्त किया जा सकता है। उस कारण से, दृश्यमान प्रकाश संचार (VLC) 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।

VLC 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 VLC 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।

VLC का एक आशाजनक अनुप्रयोग इनडोर पोजिशनिंग सिस्टम (IPS) पर स्थित है, जो कि संलग्न स्थानों में संचालित होने के लिए निर्मित GPS के अनुरूप है, जहां उपग्रह प्रसारण जो GPS ऑपरेशन को पहुंचने की अनुमति देते हैं।उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक भवन, शॉपिंग मॉल, पार्किंग गैरेज, साथ ही सबवे और टनल सिस्टम VLC-आधारित इनडोर पोजिशनिंग सिस्टम के लिए सभी संभावित अनुप्रयोग हैं। इसके अतिरिक्त, एक बार जब VLC 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।

VLC 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, VLC 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 (LEDs) 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 एलईडी (LEDs) का उपयोग करते हैं। ऑप्टिकल कंप्यूटर चूहे माउस के भीतर लघु कैमरे के लिए एक प्रकाश स्रोत के रूप में एलईडी (LEDs)  का उपयोग करते हैं।

एलईडी (LEDs) मशीन दृष्टि के लिए उपयोगी हैं क्योंकि वे प्रकाश का एक कॉम्पैक्ट, विश्वसनीय स्रोत प्रदान करते हैं। विज़न सिस्टम की जरूरतों के अनुरूप एलईडी (LEDs)  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
यू.एस. आर्मी रिसर्च लेबोरेटरी (ARL) द्वारा एल्युमिनियम 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 (LEDs)) की अवधारणा को जन्म दिया है। 2004 में, Edgewood रासायनिक जैविक केंद्र (ECBC) ने TAC-BIO नामक एक जैविक डिटेक्टर बनाने का प्रयास शुरू किया था। डिफेंस एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी (DARPA) द्वारा विकसित सेमीकंडक्टर यूवी ऑप्टिकल सोर्स (SUVOS) पर पूंजीकृत कार्यक्रम 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 लेज़र थे जिनमें इन-फील्ड-उपयोग व्यावहारिकता का अभाव था। इसे संबोधित करने के लिए, DARPA ने कम लागत, छोटा, हल्का, कम बिजली वाला उपकरण बनाने के लिए SUVOS तकनीक को शामिल किया है। TAC-BIO डिटेक्टर का प्रतिक्रिया समय एक मिनट था जब उसने जैविक एजेंट को महसूस किया था। यह भी प्रदर्शित किया गया था कि डिटेक्टर को एक समय में हफ्तों के लिए घर के अंदर और बाहर लावारिस संचालित किया जा सकता है।

एरोसोलिज्ड जैविक कण एक यूवी प्रकाश किरण के तहत प्रकाश को प्रतिदीप्त और बिखेरेंगे। मनाया प्रतिदीप्ति जैविक एजेंट के भीतर लागू तरंग दैर्ध्य और जैव रासायनिक फ्लोरोफोरस पर निर्भर है। यूवी प्रेरित प्रतिदीप्ति जैविक एजेंट का पता लगाने के लिए एक तेज़, सटीक, कुशल और तार्किक रूप से व्यावहारिक तरीका प्रदान करता है। इसका कारण यह है कि यूवी फ्लोरोसेंस का उपयोग अभिकर्मक कम है, या एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें किसी भी उपभोग्य सामग्रियों के साथ प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए एक अतिरिक्त रसायन की आवश्यकता नहीं होती है, या कोई रासायनिक उपोत्पाद नहीं पैदा 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 झूठी सकारात्मकता का कारण बनते है। डिवाइस में उपयोग किए जाने वाले कण गणना एल्गोरिथ्म ने प्रतिदीप्ति और बिखरने वाले डिटेक्टरों से समय की प्रति यूनिट फोटॉन दालों की गणना करके और एक निर्धारित सीमा से मूल्य की तुलना करके कच्चे डेटा को जानकारी में बदल दिया है।

मूल TAC-BIO को 2010 में पेश किया गया था, जबकि दूसरी पीढ़ी के TAC-BIO GEN II को 2015 में डिज़ाइन किया गया था ताकि प्लास्टिक के हिस्सों का उपयोग अधिक लागत प्रभावी हो सके। इसका छोटा, हल्का वजन डिजाइन इसे वाहनों, रोबोटों और मानव रहित हवाई वाहनों पर चढ़ने की अनुमति देता है। फंगस और मोल्ड का पता लगाने के लिए अस्पतालों, हवाई जहाजों या यहां तक ​​कि घरों में हवा की गुणवत्ता की निगरानी के लिए दूसरी पीढ़ी के उपकरण का उपयोग पर्यावरण डिटेक्टर के रूप में भी किया जा सकता है।

 अन्य अनुप्रयोग  एलईडी (LEDs)से प्रकाश को बहुत तेज़ी से संशोधित किया जा सकता है ताकि ऑप्टिकल फाइबर और फ्री स्पेस ऑप्टिक्स संचार में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके। इसमें रिमोट कंट्रोल शामिल हैं, जैसे टेलीविजन सेट के लिए, जहां अक्सर इन्फ्रारेड एलईडी (LEDs)का उपयोग किया जाता है। ऑप्टो-आइसोलेटर दो सर्किटों के बीच विद्युत अलगाव के साथ एक संकेत पथ प्रदान करने के लिए एक फोटोडायोड या फोटोट्रांसिस्टर के साथ संयुक्त एलईडी (LEDs) का उपयोग करते हैं। यह चिकित्सा उपकरणों में विशेष रूप से उपयोगी है जहां एक जीवित जीव के संपर्क में कम वोल्टेज सेंसर सर्किट (आमतौर पर बैटरी संचालित) से संकेतों को संभावित खतरनाक वोल्टेज पर काम कर रहे रिकॉर्डिंग या निगरानी उपकरण में किसी भी संभावित विद्युत विफलता से विद्युत रूप से पृथक किया जाना चाहिए। ऑप्टोइसोलेटर उन सर्किटों के बीच सूचना को स्थानांतरित करने 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 (LEDs) अक्सर प्रकाश स्रोत के रूप में आदर्श होते हैं। निन्टेंडो Wii का सेंसर बार इन्फ्रारेड एलईडी (LEDs) का उपयोग करता है। पल्स ऑक्सीमीटर उनका उपयोग ऑक्सीजन संतृप्ति को मापने के लिए करते हैं। कुछ फ्लैटबेड स्कैनर प्रकाश स्रोत के रूप में विशिष्ट कोल्ड-कैथोड फ्लोरोसेंट लैंप के बजाय RGB LED की सरणियों का उपयोग करते हैं। तीन प्रबुद्ध रंगों का स्वतंत्र नियंत्रण होने से स्कैनर अधिक सटीक रंग संतुलन के लिए खुद को कैलिब्रेट करने की अनुमति देता है, और वार्म-अप की कोई आवश्यकता नहीं है। इसके अलावा, इसके सेंसर केवल मोनोक्रोमैटिक होने चाहिए, क्योंकि किसी भी समय स्कैन किया जा रहा पृष्ठ केवल एक रंग के प्रकाश से प्रकाशित होता है।

चूंकि एलईडी (LEDs) का उपयोग फोटोडायोड के रूप में भी किया जा सकता है, उनका उपयोग फोटो उत्सर्जन और पहचान दोनों के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, एक टचस्क्रीन में किया जा सकता है जो एक उंगली या स्टाइलस से परावर्तित प्रकाश को पंजीकृत करता है। कई सामग्री और जैविक प्रणालियां प्रकाश के प्रति संवेदनशील या उस पर निर्भर हैं। ग्रो लाइट्स पौधों में प्रकाश संश्लेषण को बढ़ाने के लिए एलईडी (LEDs) का उपयोग करती हैं, और बैक्टीरिया और वायरस को नसबंदी के लिए यूवी एलईडी (LEDs) का उपयोग करके पानी और अन्य पदार्थों से हटाया जा सकता है।

UV एलईडी (LEDs), 220 nm से 395 nm की स्पेक्ट्रा रेंज के साथ, अन्य अनुप्रयोग हैं, जैसे कि पानी / वायु शोधन, सतह कीटाणुशोधन, गोंद इलाज, फ्री-स्पेस नॉनलाइन-ऑफ-विज़न संचार, उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी, यूवी इलाज डाई प्रिंटिंग, फोटोथेरेपी (295 nm विटामिन डी, 308 nm एक्सीमर लैंप या लेजर प्रतिस्थापन), चिकित्सा / विश्लेषणात्मक उपकरण, और डीएनए अवशोषण है।

एलईडी (LEDs) का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में मध्यम-गुणवत्ता वाले वोल्टेज संदर्भ के रूप में भी किया गया है। कम वोल्टेज नियामकों में जेनर डायोड के बजाय फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (लाल एलईडी (LEDs) के लिए लगभग 1.7 वी या इन्फ्रारेड के लिए 1.2 वी) का उपयोग किया जा सकता है। लाल एलईडी (LEDs) में घुटने के ऊपर सबसे सपाट I/V वक्र होता है। नाइट्राइड-आधारित एलईडी (LEDs) में काफी तेज I/V वक्र होता है और इस उद्देश्य के लिए बेकार हैं। हालांकि एलईडी (LEDs) फॉरवर्ड वोल्टेज जेनर डायोड की तुलना में कहीं अधिक करंट-निर्भर है, 3 V से नीचे के ब्रेकडाउन वोल्टेज वाले जेनर डायोड व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हैं।

कम-वोल्टेज प्रकाश प्रौद्योगिकी, जैसे कि एलईडी (LEDs) और OLEDs, के प्रगतिशील लघुकरण, कम मोटाई वाली सामग्री में शामिल करने के लिए उपयुक्त है, ने एलईडी (LEDs) वॉलपेपर के रूप में आंतरिक दीवारों के लिए प्रकाश स्रोतों और दीवार को कवर करने वाली सतहों के संयोजन में प्रयोग को बढ़ावा दिया है।

प्रमुख चुनौतियां
एलईडी (LEDs) 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।

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।

 संभावित प्रौद्योगिकी 

Perovskite LEDs (pleds)
एलईडी (LEDs) का एक नया परिवार पेरोव्स्काइट्स नामक अर्धचालक पर आधारित है। 2018 में, उनकी खोज के चार साल से भी कम समय में, इलेक्ट्रॉनों से प्रकाश उत्पन्न करने के लिए पेरोसाइट एलईडी (LEDs) (PLED) की क्षमता पहले से ही सबसे अच्छा प्रदर्शन करने वाले OLED की तुलना में थी। उनके पास लागत-प्रभावशीलता की क्षमता है क्योंकि उन्हें समाधान से संसाधित किया जा सकता है, एक कम-लागत और कम-तकनीकी विधि, जो पेरोसाइट-आधारित उपकरणों की अनुमति दे सकती है जिनमें बड़े क्षेत्र बेहद कम लागत के साथ बनाए जा सकते हैं।गैर-विकिरण संबंधी नुकसानों को समाप्त करके उनकी दक्षता बेहतर होती है, दूसरे शब्दों में, पुनर्संयोजन पथों का उन्मूलन जो फोटॉन का उत्पादन नहीं करते हैं, या EQE(बाहरी क्वांटम दक्षता) को बढ़ाने के लिए बाह्य युग्मन समस्या (पतली फिल्म एलईडी (LEDs) के लिए प्रचलित) या संतुलन चार्ज वाहक इंजेक्शन को हल करके है। सबसे अप-टू-डेट PLED उपकरणों ने EQE को 20% से ऊपर शूट करके प्रदर्शन बाधा को तोड़ दिया है।

2018 में, काओ एट अल और लिन एट अल स्वतंत्र रूप से 20% से अधिक EQE के साथ पेरोव्स्काइट एलईडी (LEDs) विकसित करने पर दो पत्र प्रकाशित किए, जिसने इन दोनों पत्रों को PLED विकास में एक मील-पत्थर बना दिया है। उनके उपकरण में समान तलीय संरचना होती है, अर्थात सक्रिय परत (पेरोव्स्काइट) दो इलेक्ट्रोडों के बीच सैंडविच होती है। एक उच्च EQE प्राप्त करने के लिए, उन्होंने न केवल गैर-विकिरणीय पुनर्संयोजन को कम किया, बल्कि EQE को बेहतर बनाने के लिए अपने स्वयं के, सूक्ष्म रूप से विभिन्न तरीकों का भी उपयोग किया है।

काओ एट अल के काम में, शोधकर्ताओं ने बहिष्कार की समस्या को लक्षित किया, जो यह है कि पतली-फिल्म एलईडी (LEDs) 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 है।

लिन और उनके सहयोगी के काम में, हालांकि, उन्होंने उच्च EQE उत्पन्न करने के लिए एक अलग दृष्टिकोण का उपयोग किया है। पेरोव्स्काइट परत के माइक्रोस्ट्रक्चर को संशोधित करने के बजाय, उन्होंने डिवाइस में संरचना वितरण के प्रबंधन के लिए एक नई रणनीति अपनाने का विकल्प चुना- एक ऐसा दृष्टिकोण जो एक साथ उच्च ल्यूमिनेसेंस और संतुलित चार्ज इंजेक्शन प्रदान करता है। दूसरे शब्दों में, वे अभी भी फ्लैट उत्सर्जक परत का उपयोग करते थे, लेकिन पेरोव्स्काइट में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के संतुलन को अनुकूलित करने की कोशिश की, ताकि चार्ज वाहक का सबसे कुशल उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, पेरोसाइट परत में, क्रिस्टल पूरी तरह से MABr एडिटिव (जहाँ MA CH3NH3 है) द्वारा संलग्न हैं। MABr शेल गैर-विकिरणीय दोषों को निष्क्रिय करता है जो अन्यथा पेरोसाइट क्रिस्टल मौजूद होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गैर-विकिरण पुनर्संयोजन में कमी आती है। इसलिए, चार्ज इंजेक्शन को संतुलित करके और गैर-विकिरणीय नुकसान को कम करके, लिन और उनके सहयोगियों ने 20.3% तक EQE के साथ PLED विकसित किया है

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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