ประวัติความเป็นมาของ LED: จากการค้นพบสู่การปฏิวัติ

ต้นทาง

ในทศวรรษ 1960 นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา LED โดยใช้หลักการของจุดเชื่อมต่อ PN ของเซมิคอนดักเตอร์ LED ที่พัฒนาในขณะนั้นทำจาก GaASP และมีสีส่องสว่างเป็นสีแดง หลังจากพัฒนามาเกือบ 30 ปี เราคุ้นเคยกับ LED เป็นอย่างดี ซึ่งสามารถปล่อยสีแดง สีส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน และสีอื่นๆ ได้ อย่างไรก็ตาม LED สีขาวสำหรับให้แสงสว่างได้รับการพัฒนาหลังจากปี 2000 เท่านั้น ต่อไปนี้เราจะแนะนำ LED สีขาวสำหรับให้แสงสว่าง

การพัฒนา

แหล่งกำเนิดแสง LED ตัวแรกที่ทำจากหลักการปล่อยแสงของจุดเชื่อมต่อ PN ของเซมิคอนดักเตอร์ถูกนำมาใช้ในต้นทศวรรษ 1960 วัสดุที่ใช้ในเวลานั้นคือ GaAsP ซึ่งปล่อยแสงสีแดง ( แลมพี = 650 นาโนเมตร) เมื่อกระแสไฟขับอยู่ที่ 20mA ฟลักซ์การส่องสว่างจะมีค่าเพียงไม่กี่ในพันของลูเมน และประสิทธิภาพทางแสงที่สอดคล้องกันคือประมาณ 0.1 ลูเมน/วัตต์

ในช่วงกลางทศวรรษ 1970 มีการนำองค์ประกอบ In และ N มาใช้เพื่อทำให้ LED ผลิตแสงสีเขียว ( แลม P=555nm) แสงสีเหลือง ( แลมบ์ P=590nm) และแสงสีส้ม ( แลม P=610nm)

ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 แหล่งกำเนิดแสง LED GaAlAs ปรากฏขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED สีแดงสูงถึง 10 ลูเมน/วัตต์

ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 วัสดุใหม่สองชนิด ได้แก่ GaAlInP เปล่งแสงสีแดงและสีเหลือง และ GaInN เปล่งแสงสีเขียวและสีน้ำเงิน ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED ได้อย่างมาก

ในปี 2000 LED ที่ทำจากรุ่นหลังอยู่ในพื้นที่สีแดงและสีส้ม ( แลมบ์ดา = 615 นาโนเมตร) และ LED ที่ทำจากอันหลังอยู่ในพื้นที่สีเขียว ( แลมบ์ดา = 530 นาโนเมตร)

พงศาวดารแสงสว่าง

- พ.ศ. 2422 เอดิสันประดิษฐ์หลอดไฟฟ้า

- พ.ศ. 2481 หลอดฟลูออเรสเซนต์ออกมา

- พ.ศ. 2502 หลอดฮาโลเจนออกมา

- พ.ศ. 2504 มีหลอดโซเดียมความดันสูงออกมา

- พ.ศ. 2505 หลอดเมทัลฮาไลด์

- พ.ศ. 2512 หลอดไฟ LED ตัวแรก (สีแดง)

- หลอดไฟ LED สีเขียวปี 1976

- หลอดไฟ LED สีฟ้าปี 1993

- หลอดไฟ LED สีขาวปี 1999;

- ต้องใช้หลอด LED 2000 สำหรับให้แสงสว่างภายในอาคาร

- การพัฒนา LED ถือเป็นการปฏิวัติครั้งที่สองหลังจากประวัติศาสตร์ของระบบหลอดไฟฟ้าที่มีประวัติยาวนาน 120 ปี

- ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 LED ซึ่งได้รับการพัฒนาผ่านการเผชิญหน้าอันมหัศจรรย์ระหว่างธรรมชาติ มนุษย์ และวิทยาศาสตร์ จะกลายเป็นนวัตกรรมในโลกแห่งแสงสว่าง และการปฏิวัติเทคโนโลยีแสงสีเขียวที่ขาดไม่ได้สำหรับมนุษยชาติ

- LED จะเป็นการปฏิวัติแสงครั้งใหญ่นับตั้งแต่เอดิสันคิดค้นหลอดไฟ

หลอดไฟ LED ส่วนใหญ่เป็นหลอด LED สีขาวกำลังสูงแบบเดี่ยว ผู้ผลิตหลอดไฟ LED สามอันดับแรกของโลกมีการรับประกันสามปี อนุภาคขนาดใหญ่มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 100 ลูเมนต่อวัตต์ และอนุภาคขนาดเล็กมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 110 ลูเมนต่อวัตต์ อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีการลดทอนแสงจะน้อยกว่า 3% ต่อปี และอนุภาคขนาดเล็กที่มีการลดทอนแสงจะน้อยกว่า 3% ต่อปี

ไฟ LED สระว่ายน้ำ ไฟใต้น้ำ LED ไฟน้ำพุ LED และไฟ LED ภูมิทัศน์กลางแจ้งสามารถผลิตได้จำนวนมาก เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ LED 10 วัตต์ สามารถใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ธรรมดาหรือหลอดประหยัดไฟขนาด 40 วัตต์ได้