Η ανάπτυξη των LED

Η ανάπτυξη των LED ξεκινά από εργαστηριακές ανακαλύψεις και φτάνει σε μια παγκόσμια επανάσταση φωτισμού. Με την ταχεία ανάπτυξη των LED, οι εφαρμογές των LED χρησιμοποιούνται κυρίως για:
-Φωτισμός σπιτιού:Λαμπτήρες LED, φωτιστικά οροφής, επιτραπέζια φωτιστικά
-Εμπορικός φωτισμός:χωνευτά φώτα, προβολείς, φωτιστικά πάνελ
-Βιομηχανικός φωτισμός:φώτα εξόρυξης, φώτα υψηλής υπόστεγας
-Εξωτερικός φωτισμός:φώτα δρόμου, φώτα τοπίου, φώτα πισίνας
-Φωτισμός αυτοκινήτων:Προβολείς LED, φώτα ημέρας, πίσω φώτα
-Οθόνη LED:οθόνη διαφήμισης, μίνι τηλεόραση LED
-Ειδικός φωτισμός:Λάμπα σκλήρυνσης UV, λάμπα ανάπτυξης φυτών

Στις μέρες μας, μπορούμε να δούμε τα LED παντού στη ζωή μας, αποτέλεσμα σχεδόν ενός αιώνα προσπάθειας. Μπορούμε απλώς να γνωρίσουμε την ανάπτυξη των LED σε 4 στάδια:
1. Πρώιμες εξερευνήσεις (αρχές 20ού αιώνα - δεκαετία του 1960)
-Ανακάλυψη της ηλεκτροφωταύγειας (1907)
Ο Βρετανός μηχανικός Χένρι Τζόζεφ Ράουντ παρατήρησε πρώτος την ηλεκτροφωταύγεια σε κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου (SiC), αλλά δεν τη μελέτησε σε βάθος.
Το 1927, ο Σοβιετικός επιστήμονας Όλεγκ Λόσεφ μελέτησε περαιτέρω και δημοσίευσε μια εργασία, που θεωρείται ο «πατέρας της θεωρίας των LED», αλλά η έρευνα διακόπηκε λόγω του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.

-Γεννήθηκε το πρώτο πρακτικό LED (1962)
Ο Nick Holonyak Jr., μηχανικός της General Electric (GE), εφηύρε την πρώτη λυχνία LED ορατού φωτός (κόκκινο φως, υλικό GaAsP). Αυτή η λυχνία LED σηματοδοτεί την έναρξη της λειτουργίας του εργαστηρίου και την εμπορευματοποίηση, αρχικά χρησιμοποιούμενη για δείκτες οργάνων.

2. Επανάσταση στις έγχρωμες λυχνίες LED (δεκαετίες 1970-1990)
-Παρουσιάστηκαν πράσινα και κίτρινα LED (δεκαετία του 1970)
1972: Ο M. George Craford (μαθητής του Holonyak) εφευρίσκει το κίτρινο LED (10 φορές φωτεινότερο).
Δεκαετία του 1980: Τα υλικά αλουμινίου, γαλλίου και αρσενικού (AlGaAs) βελτίωσαν σημαντικά την απόδοση των κόκκινων LED, τα οποία χρησιμοποιούνταν σε φανάρια και ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

-Η επανάσταση των μπλε LED (δεκαετία του 1990)
1993: Ο Ιάπωνας επιστήμονας Shuji Nakamura (Shuji Nakamura) με την χημική του Nichia (Nichia) ανακάλυψη ενός μπλε LED με βάση το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN), κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2014. Αυτό σηματοδοτεί το μπλε LED + φώσφορος = λευκό LED, θέτοντας τα θεμέλια του σύγχρονου φωτισμού LED.

3. Δημοτικότητα των λευκών LED και του φωτισμού (δεκαετία 2000-2010)
-Εμπορευματοποίηση λευκών LED (δεκαετία του 2000)
Οι Nichia Chemical, Cree, Osram και άλλες εταιρείες λάνσαραν λευκά LED υψηλής απόδοσης για να αντικαταστήσουν σταδιακά τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και φθορισμού.
2006: Η αμερικανική εταιρεία Cree κυκλοφόρησε το πρώτο LED 100lm/W, ξεπερνώντας την απόδοση των λαμπτήρων φθορισμού.
(Το 2006 ο φωτισμός Heguang αρχίζει να παράγει το υποβρύχιο φως των οδηγήσεων)

-LED σε γενικό φωτισμό (δεκαετία του 2010)
Δεκαετία του 2010: Το κόστος των LED έχει μειωθεί σημαντικά και χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν εφαρμόσει την «απαγόρευση του λευκού» (όπως η ΕΕ που κατάργησε σταδιακά τους λαμπτήρες πυρακτώσεως το 2012).
2014: Βραβείο Νόμπελ Φυσικής απονέμεται στους Isamu Akasaki, Hiroshi Amano και Shuji Nakamura για συνεισφορές στα blue led.

4. Σύγχρονη τεχνολογία LED (δεκαετία του 2020 έως σήμερα)
-Μίνι LED & Μικρο LED
Μίνι LED: Χρησιμοποιείται για τηλεοράσεις υψηλής τεχνολογίας (όπως η Apple Pro Display XDR), οθόνες esports και πιο εκλεπτυσμένο οπίσθιο φωτισμό.
Micro LED: αυτοφωτεινόμενα pixel, αναμένεται να αντικαταστήσουν τα OLED (η Samsung, η SONY έχουν κυκλοφορήσει πρωτότυπα προϊόντα).

- Έξυπνος φωτισμός και Li-Fi
Έξυπνο LED: ρυθμιζόμενη θερμοκρασία χρώματος, έλεγχος δικτύωσης (όπως Philips Hue).
Li-Fi: Η χρήση φωτός LED για τη μετάδοση δεδομένων, ταχύτερα από το Wi-Fi (το εργαστήριο έχει φτάσει τα 224Gbps).

- UV LED και ειδικές εφαρμογές
UV-c LED: Χρησιμοποιείται για αποστείρωση (όπως εξοπλισμός απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της επιδημίας).
LED ανάπτυξης φυτών: Προσαρμοσμένο φάσμα για τη βελτίωση της γεωργικής αποδοτικότητας.

Από το «ενδεικτικό φως» στον «συμβατικό φωτισμό»: η απόδοση αυξάνεται κατά 1.000 φορές και το κόστος μειώνεται κατά 99%, η παγκόσμια διάδοση των LED μειώνει εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους εκπομπών CO₂ κάθε χρόνο, τα LED αλλάζουν τον κόσμο! Στο μέλλον, τα LED μπορεί να φέρνουν επανάσταση στις οθόνες, τις επικοινωνίες, την ιατρική και σε πολλούς άλλους κλάδους! Θα περιμένουμε και θα δούμε!