Origine e storia del LED

La tecnologia LED ha indubbiamente cambiato il nostro ambiente, o almeno il modo in cui lo illuminiamo, ma cosa c’è dietro la storia dei LED? Scopriamo le origini della tecnologia che ha rivoluzionato il mercato dell’illuminazione.

Scoperta del LED

L’elettroluminescenza, un fenomeno di cui abbiamo già parlato, non è una novità. Fu osservata per la prima volta dal capitano Henry Joseph Round (1881-1966), ufficiale militare, ingegnere e assistente personale di Guillermo Marconi, mentre lavorava con cristalli di carburo di silicio nel 1907. Vent’anni dopo, si diffuse la notizia della creazione del primo LED da parte dell’inventore russo Oleg Losev, notizia che si diffuse attraverso vari media specializzati sovietici, tedeschi e inglesi, ma che all’epoca sembrava priva di qualsiasi applicazione pratica.

Ai suoi inizi, il LED non si rivelò di alcuna utilità pratica.

Dopo varie scoperte e studi con vari tipi di semiconduttori, come le emissioni a infrarossi, la creazione di semplici collegamenti ottici di comunicazione, i fotoricettori, ecc. si arrivò al 1962, quando lo scienziato Nick Holonyak sviluppò il primo LED che irradiava all’interno dello spettro visibile con luce rossa. Il decennio successivo vide l’invenzione del LED giallo e una decuplicazione della luminosità dei LED rossi. Già nel 1976 furono sviluppati i primi LED appositamente progettati per le telecomunicazioni in fibra ottica.

Le prime applicazioni commerciali nella storia dei LED

I primi LED sono stati utilizzati come indicatori di funzionamento, come il LED di standby nei televisori, o nei display a sette segmenti, anch’essi molto diffusi. Come ogni nuovo prodotto, i costi di produzione iniziali erano proibitivi, ma gradualmente sono stati perfezionati metodi di produzione su larga scala che hanno reso questi primi LED un prodotto sempre più accessibile.

Il display a sette segmenti è uno dei primi utilizzi dei LED.
Il display a sette segmenti è uno dei primi utilizzi dei LED.

L’avvento del LED blu

Se andiamo un po’ più avanti nella storia del LED, siamo nel 1994 quando Shuji Nakamura presenta il primo LED blu ad alta luminosità che, insieme al lavoro sviluppato da due suoi connazionali, Isamu Akasaki e Hiroshi Amano, è valso loro il premio Nobel per la fisica nel 2014.

I vincitori del Premio Nobel per la fisica per l'invenzione del LED blu.
I vincitori del premio Nobel per la fisica per l’invenzione del LED blu.

Il LED bianco e la svolta nel mercato dell’illuminazione.

Poco dopo lo sviluppo dei LED blu ad alta efficienza, sono stati introdotti i primi LED bianchi. Questi utilizzavano un materiale fosforescente che assorbiva parte della luce blu e produceva luce gialla. Questa combinazione di giallo e blu, che sono colori complementari, risulta bianca all’occhio umano. A sua volta, utilizzando materiali con proprietà diverse, la luce verde e rossa può essere ottenuta per fluorescenza. La combinazione di luce rossa, verde e blu non solo è percepita come bianca dall’occhio, ma permette anche di riprodurre i colori con una qualità molto più elevata rispetto alla luce “blu-gialla”, le cui lunghezze d’onda non rappresentano correttamente i verdi e i rossi.

Sebbene all’inizio la luce che emettevano non fosse molto brillante, la luminosità dei LED è cresciuta in modo esponenziale grazie anche allo sviluppo dei semiconduttori e ai progressi dei sistemi ottici. Infatti, sono stati raggiunti sperimentalmente tassi di oltre 300 lm/W.

Come abbiamo visto in questa breve rassegna della storia dei LED, questa tecnologia è passata dall’essere qualcosa che non sembrava avere alcuna applicazione pratica all’essere l’opzione più efficiente ed ecologica per illuminare il nostro ambiente. Esistono infatti diversi tipi di LED con infinite applicazioni.