Question

Почему синие светодиоды ярче желтых, красных и зеленых?

Действительно, почему? Ведь человеческий глаз лучше ориентирован на желто-зеленую часть спектра?

Answer 1

Во-первых, разные светодиоды производятся по разным технологиям. Сначала были изобретена технология производства красных светодиодов, потом научились делать зеленые. Достаточно долго не могли создать синие, что стало тормозом для создания DVD-дисков, потом и для них технология была найдена. Если же светодиоды делаются по одной технологии, то светимость их приблизительно одинакова, в чем не трудно убедится на RGB-светодиодах или RGB светодиодных лентах. Если же вам кажется, что какой-то цвет ярче или тусклее, то это чисто субъективное восприятие, на которое влияют как особенности строения нашего зрения, так и причуды нашего мозга.

Answer 2

Ну, собсно, как раз это и стало предметом присуждения Нобелевской премии по физике 2014 года трём японцам - Исаму Агасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура.

Сами по себе синие светодиоды появились достаточно давно, где-то на рубеже 70х годов. Просто они не были настолько яркими. До уровня в 1 люмен по свету такие светодиоды добрались только к 90м годам - это на три порядка меньше светового потока обычной лампы накаливания. Так что как источник света (например, индикаторы) они годились, как источник освещения - нет.

И к успеху, то есть к появлению яркого и дешёвого в производстве синего светодиода, привело несколько путей.

Во-первых - выбор подходящего материала для структуры. Во-вторых - выбор структуры прибора (тут долго думать не пришлось: гетеропереход, хотя и со своими особенностями). В-третьих - технологический процесс выращивания такой структуры.

Ну и плюс долгие годы кропотливых исследований, изучения тонких эффектов, чтобы понять, что ограничивает яркость и что надо изменить, чтобы её увеличить...

Отдельно по поводу ориентации человеческого глаза.

На что он ориентирован - это одно, а какие светодиоды получаются яркими - это другое. В конце концов, даже для конкретного светодиода, по фигу какого, его яркость можно менять в широких пределах, от 0 до какого-то максимума, просто изменением рабочего тока. Фишка синих светодиодов в том, что там можно работать при больших значениях тока без заметного ухудшения светоотдачи. Не деградации, а тупо производной от характеристики ток-яркость. И вот в этих координатах - какую максимальную светоотдачу можно слупить с девайса при данной плотности токи - новые синие светодиоды действительно превышают обычные зелёные и красные, но это именно особенность технологии. В конце концов, подбором материала можно по ровно такой же технологии сделать и зелёные, и жёлтые, и красные. Была бы нужда.

Но нужды нету. Для практических целей нужны синие, а не какие-то ещё, потому что именно из синих делаются светодиодные лампы. Прорыв в светотехнике.

Answer 3

Почему же синие ярче?

Яркость, как физическая величина, объективно одинакова.

А вот субъективно, чем выше частота колебаний, тем сильнее раздражение сетчатки глаза.

Кажется, что синий ярче.

Потом зелёный, желтый и самая низкая частота колебаний возникает при прохождении красного светофильтра.

Answer 4

КПД наивысший у красных и синих светодиодов, достигая 40-50%, а у желтых и зеленых -- в несколько раз ниже. Чувствительность глаза (которая максимальная к зеленому свету с длиной волны 555 нм и спадает к краям видимого спектра) к свету красных светодиодов раза в три ниже, чем к синим. В итоге получается, что светотехническая яркость синих светодиодов выше, чем у остальных.