Mikor találták fel a LED-et?

Bár az általános világítási célra is használható LED-fényforrások csak az utóbbi években terjedtek el, maga az elv már több mint 100 éve ismert.

Az elektrolumineszcencia jelenségét 1907-ben fedezte fel a brit H. J. Round, megállapította, hogy bizonyos kristályok elektromos áram hatására fényt bocsátanak ki. A tudományos háttérre azonban csak az 1920-as, 1930-as években, a félvezető kutatás első éveiben derült fény. Az orosz Oleg Loszev 1927-ben például már tudatosan kísérletezett szilícium-karbiddal és más félvezetőkkel. A legfrissebb technikatörténeti kutatások szerint ő alkotta meg az első valódi LED-et. Gyakorlati alkalmazásra azonban a rendkívül bonyolult technológia és a szabad szemmel alig látható fényerősség miatt még nem kerülhetett sor. Az amerikai Rubin Braunstein 1955-ös, a szintén amerikai James R. Biard és Gary Pittman 1962-es kutatásai bizonyos diódáknál infravörös fény kibocsátást fedezték fel, ugyanebben az évben pedig Nick Holonyak, a General Electric kutatója megalkotta az első modern, látható fényt kibocsátó diódát. Eszköze gyenge sárga fényt adott. A diódában a kétféleképp szennyezett félvezető között áramló elektronok az átmeneti sávban magasabb energiaszintről alacsonyabbra lépnek, és az így felszabaduló energiát fény formájában adják le. Az első gyakorlati alkalmazásokra az 1960-as évek végéig kellett várni, de még ekkor is nagyon drága volt az új technológia. Mindenesetre az elektromos készülékek kicsiny izzószálas jelzőlámpáit elkezdték felváltani az apró piros LED-ek, és elkészültek a számjegyek kijelzésére is alkalmas változatok, amelyek például zsebszámológépekben és különböző műszerekben kaptak helyet. Eleinte csak piros színben állították elő, majd más félvezetőanyagok alkalmazásával narancssárga és zöld változatok gyártása is lehetővé vált. Fehér fény előállításához azonban magasabb hullámhosszra volt szükség, a vörös és zöld fény alacsony hullámhossza és energiaszintje nem tette lehetővé magasabb hullámhosszúságú színek kikeverését. A továbblépéshez mindenképp szükség volt a legmagasabb hullámhosszúságú látható színre, azaz a kék fényt kibocsátó LED-re. Ez bizonyult a legnehezebb feladatnak, amit csak 1994-ben, Shuji Nakamura japán kutatónak sikerült megoldani. A kék LED birtokában már csak egyetlen lépésre volt a valódi fehér fény létrehozása. A kék fényből ugyanis különböző foszforanyagok felhasználásával elő lehetett állítani alacsonyabb hullámhosszúságú, azaz más színű komponenseket is, így a megfelelő arányok eltalálásával fehér színt lehetett kikeverni. Az első kék és fehér LED-ek 1995-ben kerültek kereskedelmi forgalomba, még elképesztően drágán és a maiakhoz képest töredék fényerővel. A fényerő növelése és az előállítási ár csökkenése csak a 2010-es évekre tette lehetővé, hogy a LED-lámpák a lakásvilágításban is valódi alternatívát kínáljanak az izzószálas és a kompakt fénycsöves megoldásokkal szemben. 2008 és 2013 között a LED lámpák ára kb. 85%-al csökkent, így ma már a lélektani 10 dolláros ár alatt kaphatók a takarékos és hosszan tartó fényforrások.


Hozzászólások