LEDS LONGUEURS ET APPLICATIONS

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des semi-conducteurs qui convertissent l'énergie électrique en énergie lumineuse. La couleur de la lumière émise dépend du matériau et de la composition de semi-conducteurs, avec des LED généralement classées en trois longueurs d'onde: ultraviolette, visible et infrarouge.

La gamme de longueurs d'onde des LED disponibles dans le commerce avec une puissance de sortie à élément unique d'au moins 5 MW est de 275 à 950 nm. Chaque gamme de longueurs d'onde est fabriquée à partir d'une famille de matériaux semi-conducteurs spécifiques, quel que soit le fabricant. Cet article fournira un aperçu de l'opération LED et un bref aperçu de l'industrie. Divers types de LED, les longueurs d'onde correspondantes, les matériaux utilisés dans leur composition et certaines applications pour les lampes spécifiques seront également discutées.

Les LED sont des diodes semi-conductrices qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique est appliqué dans le sens avant de l'appareil - une tension électrique suffisamment grande pour que les électrons se déplacent à travers la région d'épuisement et se combinent avec un trou de l'autre côté pour créer une paire de trou d'électrons doivent être appliqués. Au fur et à mesure que cela se produit, l'électron libère son énergie sous forme de lumière, et le résultat est un photon émis.

La bande interdite du semi-conducteur détermine la longueur d'onde de la lumière émise. Les longueurs d'onde plus courtes sont une plus grande énergie et donc des matériaux à bande plus élevée émettent des longueurs d'onde plus courtes. Les matériaux à bande plus élevée nécessitent également des tensions plus élevées pour la conduction. Les LED UV-bleue à longueur d'onde courte ont une tension vers l'avant de 3,5 V, tandis que les LED IR quasi-IR ont une tension vers l'avant de 1,5 à 2,0 V.

Le facteur primordial quant à savoir si une longueur d'onde spécifique est disponible dans le commerce concerne le potentiel du marché, la demande et les longueurs d'onde standard de l'industrie. Ceci est particulièrement prononcé dans les régions de 420 à 460 nm, 480 à 520 nm et 680 à 800 nm. Parce qu'il n'y a pas d'applications à volume élevé pour ces gammes de longueurs d'onde, il n'y a pas de fabricants à volume élevé fournissant des produits LED pour ces gammes. Cependant, il est possible de trouver des fournisseurs de petite ou moyenne taille offrant des produits pour remplir ces longueurs d'onde particulières sur une base personnalisée.

Les diodes émettant de la lumière (LED) peuvent émettre de la lumière à travers une large gamme de longueurs d'onde, de l'ultraviolet (UV) à travers la lumière visible à l'infrarouge (IR). Chaque gamme de longueurs d'onde offre des propriétés uniques qui sont exploitées dans diverses applications. Vous trouverez ci-dessous un aperçu détaillé des longueurs d'onde LED et de leurs applications:

LED Ultraviolet (UV) (200–400 nm)

• LED UV-C (200–280 nm) :
  • Stérilisation et désinfection : Les LED UV-C sont largement utilisées dans les systèmes de purification de l'eau, les stérilisateurs de l'air et les désinfectants de surface. En perturbant les structures de l'ADN et de l'ARN des bactéries et des virus, ils les rendent incapables de se reproduire, réalisant efficacement la stérilisation.
  • Applications médicales : Ils sont utilisés dans des applications telles que la désinfection de l'air dans les salles d'opération et la stérilisation des équipements médicaux.
• LED UV-B (280–315 nm) :
  • Photothérapie : Les LED UV-B sont utilisées dans les traitements médicaux pour les affections cutanées comme le psoriasis et le vitiligo. Le rayonnement UV-B stimule la production de vitamine D dans la peau, en aidant dans des processus thérapeutiques.
  • Dermatologie : Ils aident à traiter les affections cutanées telles que l'eczéma et l'acné vulgaire.

• LED UV-A (315–400 nm) :
  • Photolithographie : Les LED UV-A sont cruciales dans la fabrication de semi-conducteurs pour la création de modèles complexes sur des tranches de silicium.
  • Applications de durcissement : Ils sont utilisés dans le durcissement rapide des encres, des revêtements et des adhésifs, améliorant l'efficacité de la production.
  • Analyse de fluorescence : Ils jouent un rôle dans les tests non destructifs et l'analyse médico-légale. Par exemple, des substances qui fluorescencent sous UV-A Light, telles que les liquides corporelles aux scènes de crime, peuvent être détectées.
    

LED Light Visible (400–700 nm)

• LED bleus (430–470 nm) :
  • Instruments de durcissement dentaire : Les LED bleues sont utilisées dans les dispositifs de durcissement dentaire pour durcir les composites dentaires lors de procédures telles que les garnitures et les scellants.
  • Photothérapie : La photothérapie LED bleue est utilisée pour traiter la jaunisse néonatale en décomposant l'excès de bilirubine chez les nourrissons.
  • Éclairage horticole : La lumière bleue favorise la croissance végétative des plantes en améliorant l'absorption de la chlorophylle, ce qui le rend bénéfique pour la culture des plantes.
    

• LED vertes (520–530 nm) :
  • Feux de signalisation : Les LED vertes sont utilisées dans les feux de circulation verts en raison de leur grande visibilité.
  • Indicateurs et écrans : Ils sont couramment utilisés dans les appareils électroniques comme indicateurs d'état et écrans d'affichage.

• LED ambre (580–590 nm) :
  • Feux de signalisation : Les LED ambre sont utilisées dans les feux de circulation ambre ou jaunes.
  • Avertissement : Ils servent de signaux de prudence et d'alertes en milieu industriel.
• LED rouges (630–640 nm) :
  • Feux de signalisation : Les LED rouges sont standard pour les signaux d'arrêt rouge dans les systèmes de trafic.
  • Indicateurs et écrans : Ils sont utilisés dans divers dispositifs de signalisation et écrans électroniques.
  • Applications médicales : La lumière rouge favorise le métabolisme cellulaire et accélère la guérison des plaies. Par exemple, la lumière rouge de 630–640 nm peut réduire la douleur et l'inflammation des muscles et des articulations.
• LED rouge foncé (660–680 nm) :
  • Oxymétrie et analyse sanguine : Les LED rouges profondes sont utilisées pour mesurer la saturation en oxygène sanguin et aider au diagnostic médical et aux équipements de laboratoire.
  • Thérapie photodynamique : Ils sont appliqués dans des traitements médicamenteux activés par la lumière pour les cellules cancéreuses.
  • Éclairage horticole : La lumière rouge foncé stimule la floraison et les fructifications dans les plantes, améliorant la productivité agricole.
  • Traitements esthétiques médicaux : 660 nm La lumière rouge est utilisée dans les dispositifs de croissance des cheveux pour traiter des conditions comme l'alopécie androgénétique. Des études ont montré que l'exposition continue à la lumière rouge de 660 nm peut augmenter la densité des cheveux.
    

LED infrarouge (IR) (700 nm - 1 mm)

• • LED proche infrarouge (700–850 nm) :
    • Illumination de vision nocturne : Ils fournissent un éclairage invisible qui peut être détecté par des équipements de vision nocturne et des caméras CCD, utilisés dans les dispositifs de vision nocturne.
    • Détection et détection : Ils font partie intégrante des capteurs de proximité, des encodeurs optiques et des rideaux de lumière de sécurité dans les systèmes d'automatisation.
  • LED proche infrarouge (850–940 nm) :
    • Commandes photoélectriques : Ils sont utilisés dans les dispositifs de télédétection et de commutation pour l'automatisation industrielle.
    • Illumination secrète : Ils permettent des systèmes de surveillance qui restent indétectables aux sujets surveillés.
  • LED infrarouges moyennes (1 400 à 3 000 nm) :
    • Imagerie et surveillance thermique : Les LED infrarouges moyennes sont utilisées dans des caméras d'imagerie thermique pour la maintenance prédictive et la surveillance des processus en détectant les signatures thermiques.
    • Équipement de détection de gaz : Ils aident à identifier les émissions de gaz dans les processus industriels, en assurant la conformité environnementale.
  • LED infrarouges profonds (3–25 μm) :
    • Spectroscopie et analyse des matériaux : Ils sont utilisés pour déterminer les compositions chimiques et les structures moléculaires.
    • Contrôle de qualité : Ils garantissent la vérification des processus dans la fabrication.
      

• LEDS BLANCES : Les LED blanches sont principalement utilisées pour l'éclairage général. Ils sont également appliqués dans le rétro-éclairage LCD, les phares automobiles et l'éclairage de rue.
• LED RVB : Les LED RVB sont largement utilisées dans les écrans publicitaires, l'éclairage décoratif et l'éclairage de scène. En mélangeant différentes intensités de lumière rouge, vert et bleu, elles produisent une large gamme de couleurs.

Les LED sont plus fiables que les lasers, coûtent généralement moins cher et peuvent être entraînées avec des circuits à moindre coût. L'Union européenne s'est maintenant jointe aux États-Unis en classant les LED comme une entité distincte. Heureusement, les LED ne portent pas les mêmes problèmes de sécurité oculaire ou avertissements que les lasers et les diodes laser. D'un autre côté, les LED ne peuvent pas être transformées en taches extrêmement petites, très collimatées et optiquement denses. Dans les applications où une densité de puissance extrêmement élevée dans une petite zone est nécessaire, un laser est presque toujours nécessaire.

Les LED sont désormais utilisées dans un grand nombre de marchés et d'applications divers. Leur fiabilité élevée, leur grande efficacité et leur coût global inférieur par rapport aux lasers et aux lampes rendent ces appareils très abordables et attrayants pour les segments de consommation et industriels. Chaque technologie et / ou couleur LED individuelles a été développée pour répondre aux utilisations et aux exigences spécifiques.