Šviesos diodų plėtra

Šviesos diodų (LED) plėtra apima nuo laboratorinių atradimų iki pasaulinės apšvietimo revoliucijos. Sparčiai tobulėjant LED, dabar LED taikymas daugiausia skirtas:
-Namų apšvietimas:LED lemputės, lubiniai šviestuvai, stalinės lempos
-Komercinis apšvietimas:Įleidžiamieji šviestuvai, prožektoriai, skydiniai šviestuvai
-Pramoninis apšvietimas:kasybos žibintai, aukšti žibintai
-Lauko apšvietimas:gatvių apšvietimas, kraštovaizdžio apšvietimas, baseinų apšvietimas
-Automobilių apšvietimas:LED priekiniai žibintai, dienos žibintai, galiniai žibintai
-Ekrano šviesos diodas:reklaminis ekranas, mini LED televizorius
- Specialus apšvietimas:UV kietėjimo lempa, augalų augimo lempa

Šiais laikais LED galime matyti visur savo gyvenime, tai beveik šimtmečio pastangų rezultatas, galime tiesiog pažinti LED vystymąsi kaip 4 etapus:
1. Ankstyvieji tyrinėjimai (XX a. pradžia – septintasis dešimtmetis)
-Elektroliuminescencijos atradimas (1907 m.)
Britų inžinierius Henry Joseph Round pirmasis pastebėjo elektroliuminescenciją ant silicio karbido (SiC) kristalų, tačiau išsamiau jos netyrinėjo.
1927 m. sovietų mokslininkas Olegas Losevas toliau tyrinėjo ir paskelbė straipsnį, laikomą „LED teorijos tėvu“, tačiau tyrimai buvo nutraukti dėl Antrojo pasaulinio karo.

-Gimė pirmasis praktiškai naudojamas šviesos diodas (1962 m.)
Nickas Holonyakas jaunesnysis, „General Electric“ (GE) inžinierius, išrado pirmąjį matomos šviesos šviesos diodą (raudona šviesa, GaAsP medžiaga). Tai žymi šviesos diodo kelią nuo laboratorijos iki komercializavimo, iš pradžių naudotą prietaisų indikatoriams.

2. Spalvotųjų LED proveržis (XX a. 8–1990 m.)
- Buvo pristatytos žalios ir geltonos šviesos diodai (1970 m.)
1972 m.: M. George'as Crafordas (Holonyako mokinys) išrado geltoną šviesos diodą (10 kartų ryškesnį).
1980-ieji: aliuminio, galio ir arseno (AlGaAs) medžiagos labai pagerino raudonų šviesos diodų, kurie buvo naudojami šviesoforuose ir elektroninėje įrangoje, efektyvumą.

-Mėlynųjų LED revoliucija (1990-ieji)
1993 m.: Japonų mokslininkas Shuji Nakamura, pasiekęs „Nichia“ chemijos proveržį, panaudojo galio nitrido (GaN) pagrindu sukurtą mėlyną šviesos diodą, laimėjo 2014 m. Nobelio fizikos premiją. Tai žymi mėlyno šviesos diodo + fosforo = balto šviesos diodo derinį, padėjusį pamatus šiuolaikiniam LED apšvietimui.

3. Baltos šviesos diodų ir apšvietimo populiarumas (2000–2010 m.)
-Baltų LED lempučių komercializavimas (2000-ieji)
„Nichia Chemical“, „Cree“, „Osram“ ir kitos įmonės pristatė didelio efektyvumo baltus šviesos diodus, kurie palaipsniui pakeis kaitrines ir fluorescencines lempas.
2006 m.: Amerikos „Cree“ kompanija išleido pirmąjį 100 lm/W šviesos diodą, pranokstantį fluorescencinių lempų efektyvumą.
(2006 m. „Heguang Lighting“ pradėjo gaminti LED povandeninį apšvietimą)

-LED į bendrą apšvietimą (2010-ieji)
2010-ieji: LED kaina gerokai sumažėjo, o viso pasaulio šalys įgyvendino „baltos spalvos draudimą“ (pavyzdžiui, ES 2012 m. palaipsniui atsisakė kaitrinių lempų).
2014 m.: Nobelio fizikos premija skirta Isamu Akasaki, Hiroshi Amano ir Shuji Nakamura už indėlį kuriant mėlynus šviesos diodus.

4. Šiuolaikinės LED technologijos (nuo 2020 m. iki dabar)
-Mini LED ir mikro LED
Mini LED: Naudojamas aukščiausios klasės televizoriams (pvz., „Apple Pro Display XDR“), e. sporto ekranams, rafinuotesniam foniniam apšvietimui.
Mikro LED: savaime šviečiantys pikseliai, tikimasi, kad pakeis OLED („Samsung“, „SONY“ jau pristatė prototipinius gaminius).

- Išmanus apšvietimas ir Li-Fi
Išmanusis LED: reguliuojama spalvų temperatūra, tinklo valdymas (pvz., „Philips Hue“).
Li-Fi: LED šviesos naudojimas duomenims perduoti, greičiau nei „Wi-Fi“ (laboratorijoje pasiekta 224 Gbps sparta).

- UV LED ir specialios paskirties
UV-C LED: Naudojamas sterilizavimui (pvz., UV dezinfekavimo įrangai epidemijos metu).
Augalų augimo LED: pritaikytas spektras žemės ūkio efektyvumui gerinti.

Nuo „indikatoriaus lemputės“ iki „pagrindinio apšvietimo“: efektyvumas padidėja 1000 kartų, o kaina sumažėja 99 %, pasaulinis LED populiarinimas kasmet sumažina šimtus milijonų tonų CO₂ išmetimo, LED keičia pasaulį! Ateityje LED gali sukelti revoliuciją ekranų, ryšių, medicinos ir daugelyje kitų pramonės šakų! Palaukime ir pamatysime!