Народ, всем привет. Недавно у нас выходила статья о том, как выбрать себе телевизор и какие экраны у них бывают, в чем отличие OLED мониторов от других более современных и т.д. Если интересно, обязательно почитайте, найдете много нового. И там мы затрагивали такое понятие, как светоиды, по сути своей представляющие маленькие лампочки разных цветов, а точнее трех – красный, синий и зелёный. Это и понятно, это палитра RGB, это весь видимый спектр цветов нашим глазом и все такое прочее. Подробнее о цветах и RGB мы с вами еще как-нибудь поговорим. И сами по себе светоиды в нашей жизни встречаются уже повсеместно.
- и в бытовой технике, в телевизорах, в экранах мониторов, умных часах, наших смартфонах и т.д.
- и в более крупой технике, в машинах, автомобильных фарах, светофорах, всяких информационных табло
- ну и конечно в качестве иллюминации, подсветки для дома, сада, опять же различной электроники
И все эти инструменты работают только благодаря трем светоидам - красному, зеленому и синему, которые, в зависимости от их яркости, могут создавать точку (пиксель) любого цвета видимого диапазона для нашего глаза. Но, что интересно, знаете ли вы, что цвет светодиода вовсе не зависит от цвета самой лампочки (крышки), как думают некоторые. А он связан с длинной волны, сопротивлением и самим светом, который излучает этот светоид и фотоны в нем. Простыми словами, лампочка светит именно разным светом с разным цветом.
А еще интересно, что ученые очень долго не могли создать светоид синего цвета, и только японский физик Сюдзи Накамуро, потратив 10 лет своей жизни, смог наконец подарить миру синий спектр для светоида. Почему так – давайте попробуем более простыми словами разобраться, как все это работает.
Немного простой физики
Я не буду вас грузить здесь, что такое полупроводники, зоны проводимости и валентности, а также что такое запрещенная зона. Но, я постараюсь прямо максимально просто объяснить на пальцах, как устроен такой светоид и почему он горит разным светом. Если кто-то разбирается в физике, то уж простите, я многое упрощу.
По сути, вся суть заключается в том, что мы пропускаем ток через определенный проводник, созданный из разных материалов с разной плотностью и составом. Когда электрон проходит через этот проводник, он встречает некое сопротивление, он пытается его преодолеть, испускает некую энергию в виде света, и вот этот самый свет мы и видим (лампочка горит). При этом от силы сопротивления и затраченной энергии этого электрона, длина волны этого света будет разной, и эта самая длина волны и воспринимается нашим глазом как свет с разным цветов.
Если еще проще, все видели лампочку накаливания, где, подключив ее в электрическую цепь, мы раскаляем медную проволоку. Мы пропускаем через нее ток, и она как бы накаляется, начинает светиться. Вот этот свет мы и видим. И если эту проволоку делать из разных материалов, то и свет будет разным, желтым, белым, красным. По сути аналогично работает и светоид, все дело в подборе материала, через который будем пропускать ток.
Самая длинная волна, когда сопротивление небольшое и полупроводник сделан из, ну скажем так, более лёгких материалов (в составе находятся химические элементы), мы видим красный свет. А дальше пошла радуга, и чем сильнее сопротивления проводника, тем короче длина волны, и тем более темный цвет получается. То есть, начиная от красного, потом оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый… По сути нас интересует только три – красный в начале, зеленый где-то посередине и синий в конце.
В чем проблема синего цвета
То есть, получается, чтобы создать нужный цвет излучаемого света, нам просто нужно подобрать правильные материалы для полупроводника и засунуть его в светоид. И с красным и зеленым светов проблем не возникло, почти сразу разработали такие материалы, которые помогли создать легкое сопротивление для электрона, и среднее, скажем так. А вот для синего нужно большое сопротивление полупроводника, и с этим возникли большие проблемы. Очень долго не могли ученые синтезировать такой материал, которые бы давал стабильную работу и четкий синий свет с короткой длинной волны.
И вот только товарищ Никамуро смог создать такую установку, благодаря которой он синтезировал нужный кристалл (нитрид галлия) и создал синий светоид. И после этого началась эра применения светоидов почти повсеместно. Ведь их суть в маленьком размере и четкой «картинке», назовём это так, широком спектре цвета, и его применение во многих сферах жизни и науки.