En lysande framgång - 50 år med lysdioden

Cd spelas med infrarött

Även laserdioderna har genomgått en utvecklingscykel i stil med lysdioden. Man kan ta cd-spelaren som exempel. En cd-rom ska spelas av med infrarött ljus från en infraröd halvledarlaser. En dvd ska spelas av med rött laserljus och en blu-ray med blå laser.

100 nm tunna skikt

Oled, organic light emitting diode, är en typ av lysdioder som framställs av en halvledande plast kallad polyfenylen-vinylen (PPV). Plasten kan framställas i 100 nanometer tunna skikt och kan göras kristallin, så att molekylerna ordnar sig i ett regelbundet mönster. Funktionen är densamma som för halvledarmaterial och plasten kan dopas för att lysa i olika färger. En extra bonus är att materialet är töjbart och kan screentryckas på böjda ytor.

En lysdiod kan fås att lysa olika starkt. Det är lämpligt om den används till exempel i en storbilds-tv. Men eftersom dioden inte är särkilt linjär är det mycket bättre att reglera ljusstyrkan med pulsbreddsmodulering, alltså att blinka med lysdioden så snabbt att det mänskliga ögat inte kan uppfatta det. Ju kortare blinkningar, desto svagare tycks dioden lysa. Det är enklare och energisnålare och reglerkretsen blir mindre varm än om man skulle försöka sig på linjär reglering av strömmen.

Eftersom ljuset åstadkoms av elektronerna själva kan dioden blinka så fort som man klarar av att reglera strömmen. Det är det som gör att laserdioder kan blinka så snabbt att de kan överföra hundratals gigabit data per sekund genom en optisk fiber. Allting hänger på hur liten man kan göra laserkaviteten och hur små kapacitanser som man utsätter den elektriska strömmen för. Ju mindre som sitter i vägen för strömmen, desto snabbare kan man få den att gå från av till på.

Trots vad som påstås i en del pseudovetenskapliga annonser kan lysdioder inte avge värmestrålning, alltså långvågigt infrarött ljus. De kan alltså inte användas till att värma onda knän, till exempel.

Men med kortvågigt infrarött ljus kan man ställa till skada. USA:s försvar har byggt prototyper till laservapen som består av många sammansatta infraröda laserdioder. Vapnet kan hetta upp bränsletanken på flygande drönare och robotar och få dem att fatta eld och störta.

Ännu har sådana arrangemang dock inte kraft att smälta metall i någon större utsträckning, så det dröjer ännu innan laserdioderna kan slå ut koldioxidlasern i industriella bearbetningstillämpningar.

Stora skärmar:

En stor-tv består av miljontals röda, gröna och blåa lysdioder i ett jämnt raster.

Stor-tv-skärmar sätts samman av kretskortsmoduler på 30 gånger 30 centimeter med massor av lysdioder, här en modul från svenska Focus Neon. Varenda vägg kring Times Square och Piccadilly Circus är klädd med just sådana här kretskort, om än delvis ingjutna i svart epoxi för att få svart bakgrund och klara fuktkraven.