Die LED-Technologie hat zweifellos unsere Umwelt verändert, oder zumindest die Art und Weise, wie wir sie beleuchten, aber was steckt eigentlich hinter der Geschichte der LEDs? Lassen Sie uns die Ursprünge dieser Technologie entdecken, die den Beleuchtungsmarkt revolutioniert hat.
Die Entdeckung der LED
Das Phänomen der Elektrolumineszenz, über das wir bereits berichtet haben, ist nicht neu. Es wurde erstmals von Captain Henry Joseph Round (1881-1966), einem Offizier, Ingenieur und persönlichen Assistenten von Guillermo Marconi, beobachtet, als er 1907 mit Siliziumkarbidkristallen arbeitete. Zwanzig Jahre später wurde die Entwicklung der ersten LED durch den russischen Erfinder Oleg Losev bekannt, eine Nachricht, die sich in verschiedenen sowjetischen, deutschen und englischen Fachmedien verbreitete, aber damals noch keine praktische Anwendung zu haben schien.
In ihren Anfängen erwies sich die LED als praktisch unbrauchbar.
Nach mehreren Entdeckungen und Studien mit verschiedenen Arten von Halbleitern, wie z. B. Infrarotsignalen, der Schaffung einfacher optischer Kommunikationsverbindungen, Fotorezeptoren usw., entwickelte der Wissenschaftler Nick Holonyak 1962 die erste LED, die mit rotem Licht im sichtbaren Spektrum strahlte. Im nächsten Jahrzehnt wurde die gelbe LED erfunden und die Helligkeit der roten LED verzehnfacht. Bereits 1976 wurden die ersten LEDs speziell für die faseroptische Telekommunikation entwickelt.
Erste kommerzielle Anwendungen in der Geschichte der LED
Die ersten LEDs wurden als Betriebskontrollleuchten eingesetzt, wie z. B. die Standby-LED in Fernsehgeräten oder in den ebenfalls weit verbreiteten Sieben-Segment-Anzeigen. Wie bei jedem neuen Produkt waren die anfänglichen Produktionskosten unerschwinglich, doch nach und nach wurden großtechnische Herstellungsverfahren perfektioniert, die diese frühen LEDs zu einem zunehmend erschwinglichen Produkt machten.
Das Aufkommen der blauen LED
Spulen wir in der Geschichte der LED noch ein wenig weiter vor, und wir befinden uns im Jahr 1994, als Shuji Nakamura die erste blaue LED mit hoher Helligkeit vorstellte, die in Verbindung mit der Arbeit seiner beiden Landsleute Isamu Akasaki und Hiroshi Amano 2014 den Nobelpreis für Physik erhielt.
Die weiße LED und der Durchbruch auf dem Beleuchtungsmarkt.
Kurz nach der Entwicklung hocheffizienter blauer LEDs wurden die ersten weißen LEDs eingeführt. Diese verwendeten ein phosphoreszierendes Material, das einen Teil des blauen Lichts absorbierte und gelbes Licht erzeugte. Diese Kombination aus Gelb und Blau, die Komplementärfarben sind, wird vom menschlichen Auge als weiß wahrgenommen. Durch die Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften kann grünes und rotes Licht durch Fluoreszenz erzeugt werden. Die Kombination aus rotem, grünem und blauem Licht wird vom Auge nicht nur als weiß wahrgenommen, sondern ermöglicht auch eine wesentlich hochwertigere Farbwiedergabe als „blau-gelbes“ Licht, dessen Wellenlängen Grün- und Rottöne nicht korrekt wiedergeben.
Obwohl das von ihnen ausgestrahlte Licht anfangs nicht sehr hell war, ist die Leuchtkraft der LEDs auch dank der Entwicklung von Halbleitern und Fortschritten bei optischen Systemen exponentiell gestiegen. In der Tat werden experimentell Werte von über 300 lm/W erreicht.
Wie wir in diesem kurzen Rückblick auf die Geschichte der LEDs gesehen haben, hat sich diese Technologie von etwas, das keine praktische Anwendung zu haben schien, zu der effizientesten und ökologischsten Option für die Beleuchtung unserer Umgebung entwickelt. Tatsächlich gibt es mehrere Arten von LEDs mit unendlich vielen Anwendungsmöglichkeiten.