LED technologie heeft ongetwijfeld onze omgeving veranderd, of tenminste de manier waarop we die verlichten, maar wat zit er achter de geschiedenis van LED’s? Laten we de oorsprong ontdekken van de technologie die de verlichtingsmarkt heeft gerevolutioneerd.
Ontdekking van de LED
Elektroluminescentie, een fenomeen dat we al eerder hebben besproken, is niet nieuw. Het werd voor het eerst waargenomen door kapitein Henry Joseph Round (1881-1966), een militair officier, ingenieur en persoonlijk assistent van Guillermo Marconi, terwijl hij in 1907 werkte met siliciumcarbidekristallen. Twintig jaar later werd de creatie van de eerste LED door de Russische uitvinder Oleg Losev bekend, nieuws dat zich verspreidde via diverse gespecialiseerde Sovjet-, Duitse en Engelse media, maar dat toen nog geen enkele praktische toepassing leek te hebben.
In het begin bleek LED geen praktisch nut te hebben.
Na verschillende ontdekkingen en studies met verschillende soorten halfgeleiders zoals infraroodstraling, het creëren van eenvoudige optische communicatieverbindingen, fotoreceptoren, enz., kwamen we in 1962 aan toen de wetenschapper Nick Holonyak de eerste LED ontwikkelde die met rood licht binnen het zichtbare spectrum straalde. In het volgende decennium werd de gele LED uitgevonden en werd de helderheid van rode LED’s vertienvoudigd. Al in 1976 werden de eerste speciaal voor glasvezeltelecommunicatie ontworpen LED’s ontwikkeld.
Eerste commerciële toepassingen in de geschiedenis van LED’s
De eerste LED’s werden gebruikt als bedrijfsindicatoren, zoals de stand-by-LED in televisies, of in de eveneens veel gebruikte zeven-segment displays. Zoals bij elk nieuw product waren de aanvankelijke productiekosten onbetaalbaar, maar geleidelijk aan werden grootschalige productiemethoden geperfectioneerd waardoor deze vroege LED’s een steeds betaalbaarder product werden.
De komst van de blauwe LED
Iets verder vooruit in de geschiedenis van de LED en we zijn terug in 1994 toen de eerste blauwe LED met hoge helderheid werd gepresenteerd door Shuji Nakamura die, in combinatie met het werk van twee van zijn landgenoten, Isamu Akasaki en Hiroshi Amano, hen in 2014 de Nobelprijs voor natuurkunde opleverde.
De witte LED en de doorbraak op de verlichtingsmarkt.
Kort nadat er zeer efficiënte blauwe LED’s waren ontwikkeld, werden de eerste witte LED’s geïntroduceerd. Deze gebruikten een fosforescerend materiaal dat een deel van het blauwe licht absorbeerde en geel licht produceerde. Deze combinatie van geel en blauw, die complementaire kleuren zijn, is voor het menselijk oog wit. Door materialen met verschillende eigenschappen te gebruiken, kunnen groen en rood licht worden verkregen door fluorescentie. De combinatie van rood, groen en blauw licht wordt niet alleen door het oog als wit waargenomen, maar maakt het ook mogelijk kleuren met een veel hogere kwaliteit weer te geven dan “blauw-geel” licht, waarvan de golflengten de kleuren groen en rood niet goed weergeven.
Hoewel het licht dat zij uitstralen in het begin niet erg helder was, is de lichtsterkte van LED’s exponentieel toegenomen, mede dankzij de ontwikkeling van halfgeleiders en de vooruitgang op het gebied van optische systemen. Experimenteel worden lichtsterkten van meer dan 300 lm/W bereikt.
Zoals we in dit korte overzicht van de geschiedenis van LED’s hebben gezien, heeft deze technologie zich ontwikkeld van iets dat geen enkele praktische toepassing leek te hebben tot de meest efficiënte en ecologische optie voor het verlichten van onze omgeving. In feite zijn er verschillende soorten LED’s met eindeloze toepassingen.