ДВУХЦВЕТНЫЕ СВЕТОДИОДЫ

3. ДВУХЦВЕТНЫЕ СВЕТОДИОДЫ.

В рассмотренных до сих пор светодиодах для получения раз-

личного цвета излучения необходимо было использовать различные

полупроводниковые материалы. Однако можно создать монолитные

структуры на основе светодиодов, которые в зависимости от их

включения или соотношения токов в них будут излучать в различных

спектральных областях (рис. 6). Проще всего такие структуры реа-

лизуются на фосфиде галия, который в зависимости от введённых в

него примесей излучает зелёный, жёлтый, и красный цвет. Для это-

го на кристалле фосфида галия создают два pn-перехода, один из

которых излучает красный, а другой зелёный свет. При смешивании

обоих обоих цветов получается жёлтый цвет.

Используя три вывода от структуры, можно отдельно управлять

обеими полупроводниковыми системами. Когда оба основных цвета

(красный и зелёный) излучаются одновременно, человеческий глаз

- 15 -

воспринимает результирующее излучение как жёлтый цвет. Точно так

же путём изменения величины тока, текущего через элементы свето-

диода, удаётся изменять цвет излучения от жёлто-зелёного до

красно-жёлтого оттенка. Одноцветные свечения - красное или зелё-

ное - находятся на краях цветовой шкалы. Когда требуется полу-

чить излучение определённого цветового восприятия, лежащее в

данной цветовой области, необходимо перед кристаллом GaP распо-

ложить соответствующие фильтры, слабо поглощающие красные и зе-

лёные лучи.

Двухцветные светодиоды используются в качестве четырёхпози-

ционных (красный - жёлтый - зелёный - выключенное состояние)

сигнализаторов. Они находят применение в многоцветных буквенных

и цифровых индикаторах, а также в цветоаналоговых сигнализато-

рах. Например, в легковых автомобилях, используя соответствующую

электронику, с их помощью можно контролировть степень зарядки

батареи аккумуляторов. При измерении скорости их можно использо-

вать в качестве оптических индикаторов скорости.

4. ИНДИКАТОРЫ НА СВЕТОДИОДАХ.

Для миниатюрных устройств отображения информации широко ис-

пользуются светодиоды на основе арсенида-фосфида галия (GaAsP),

галия-алюминия-арсенида (GaAlAs), а также фосфида галия (GaP).

Все они высвечивают в видимой области спектра, характиризуются

большой яркостью, большим быстродействием и большим сроком

службы.

Для изготовления светодиодов, цифровых и цифро-буквенных

дисплеев из таких материалов используются технологические мето-

- 16 -

ды, широко применяемые в производстве интегральных схем. В зави-

симости от размеров дисплеи на светодиодах изготовляются как по

монолитной,так и по гибридной технологии. В первом случае это

интегральный блок светодиодов, выполненный на одном полупровод-

никовом кристалле. Так как размеры кристалла ограничены, то мо-

нолитные индикаторы - индикаторы малых размеров. Во втором слу-

чае излучающая часть индикатора представляет собой сборку диск-

ретных светодиодов на миниатюрной печатной плате. Гибридный ва-

риант является основным для для средних и больших светодиодных

индикаторов.

Для светодиодных индикаторов разработаны и стандартизованы

схемы управления и согласования на серийных интегральных схемах,

что упрощает их схемотехнику и расширяет области применения.

Размеры рабочего кристалла светодиода малы (400 7& 0400 мкм).

Излучающий кристалл - это светящаяся точка. Для того же, чтобы

хорошо различать символы и цифры, их размеры не должны быть ме-

нее 3 мм. Для увеличения масштаба светоизлучающего кристалла в

дисплее применяют линзы, рефлекторы, фоконы. Размеры знаков - от

3 до 1,5 мм и от 25 до 50 мм, что позволяет визуально контроли-

ровать изображение на расстоянии до 3 и 10 м соответственно.

Индикаторы на светодиодах изготовляются двух типов: сег-

ментные (цифровые) и матричные (универсальные). Семисегментный

индикатор позволяет воспроизводить все десять цифр (и точку) и

некоторые буквы. Матричный индикатор содержит 7 7& 05 светодиодов

(светящихся точек) и позволяет воспроизводить все цифры, буквы и

знаки стандартного кода для обмена информацией.

Оба типа индикаторов могут выполняться как одноразрядными,

- 17 -

так и многоразрядными, что позволяет создавать на их основе сис-

темы отображения различной сложности.

.

 - 18 -

Литература.

1. Нососв Ю.Р. Оптоэлектроника. Физические основы, приборы и

устройства. М. 1978.

2. Мадьяри Б. Элементы оптоэлектроники и фотоэлектрической авто-

матики. М. 1979.

Оглавление.

1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ. 1

1.1. Предмет оптоэлектроники. 1

1.2. Генерация света. 3

1.3. Источники излучения. 5

2. СВЕТОДИОДЫ. 8

2.1. Конструкция светодиодов. 11

2.2. Свойства светодиодов. 12

3. ДВУХЦВЕТНЫЕ СВЕТОДИОДЫ. 14

4. ИНДИКАТОРЫ НА СВЕТОДИОДАХ. 15