Η δίοδος εκπομπής φωτός (Light emitting diode) είναι μία ημιαγώγιμος δίοδος που εκπέμπει φως όταν ηλεκτρικό ρεύμα εφαρμόζεται με εμπρόσθια ορθή πόλωση προς τη συσκευή, όπως ακριβώς και σε ένα απλό κύκλωμα LED. Το αποτέλεσμα είναι μια μορφή ηλεκτροφωταύγειας, όπου ασυνεχές και στενού φάσματος φως εκπέμπεται από το πέρασμα p-n σε ένα συμπαγές υλικό.
Πώς άρχισε η ιστορία των LED;
Ολα ξεκίνησαν από την πρώτη αναφορά συμπαγούς διόδου εκπομπής φωτός που έγινε το 1970 από τον Βρετανό πειραματιστή H. J. Round of Marconi Labs, όταν παρατήρησε φωταύγεια παραγόμενη από ένα κρύσταλλο πυριτίου, ενώ χρησιμοποιούσε έναν ανιχνευτή μαγνητικού πεδίου (cats’ whiskers sensor). Ο Ρώσος Oleg Vladimirovich Losev δημιούργησε το πρώτο LED στα μέσα της δεκαετίας του 1920. Η ερευνά του αν και διανεμήθηκε σε Ρωσικά, Γερμανικά και Βρετανικά επιστημονικά περιοδικά αγνοήθηκε και δεν βρήκε πρακτική εφαρμογή για αρκετές δεκαετίες. Ο Rubin Braunstein του Radio Corporation of America ανέφερε υπεριώδεις εκπομπές από αρσενικούχο γάλλιο (GaAs) και από άλλα κραμάτα ημιαγώγιμων το 1955. Ο Braunstein παρατήρησε υπεριώδεις εκπομπές παραγόμενες από απλές σε δομή διόδους χρησιμοποιώντας κράματα GaSb, GaAs, InP, και Ge-Si σε θερμοκρασία δωματίου στους 77 βαθμούς Kelvin.
Το 1961 οι πειραματιστές Bob Biard και Gary Pittman που δούλευαν στην Texas Instruments βρήκαν ότι το αρσενικούχο γαλλιο παρήγαγε υπέρυθρη ακτινοβολία, όταν δεχόταν ηλεκτρικό ρεύμα. Οι Biard and Pittman κατάφεραν να διασφαλίσουν την πιστοποίηση του έργου τους, λαμβάνοντας δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη δίοδο εκπομπής υπέρυθρου φωτός.
Ο πρώτος πρακτικά ορατού φάσματος (κόκκινο) LED δημιουργήθηκε το 1962 από τον Nick Holonyak Jr, ενώ δούλευε στην General Electric Company. Αργότερα μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις (University of Illinois at Urbana-Champaign). Ο Holonyak θεωρείται ο πατέρας της διόδου εκπομπής φωτός. Ο M. George Craford ένας πρώην απόφοιτος φοιτητής του Holonyak, εφηύρε το πρώτο κίτρινο LED και το 10 φορές πιο δυνατό κόκκινο και κόκκινο πορτοκαλί LED το 1972. Μέχρι το 1968 τα LED ορατού και υπεριώδους φάσματος ήταν υπερβολικά δαπανηρά, της τάξης των $200 το τεμάχιο, έχοντας έτσι μικρή εφαρμογή. Ο οργανισμός Monsanto Corporation ήταν ο πρώτος που παρήγαγε μαζικά LED ορατού φάσματος χρησιμοποιώντας φωσφορούχο αρσενικούχο γάλλιο το 1968, για να παράγει κόκκινα LED κατάλληλα για φωτεινές ενδείξεις. Η Packard (HP) εισήγαγε τις διόδους εκπομπής φωτός το 1968 χρησιμοποιώντας αρχικά GaAsP υλικό παρεχόμενο από τη Monsanto. Η τεχνολογία αυτή αποδείχτηκε να έχει σημαντικές εφαρμογές σε αλφαριθμητικές οθόνες και εντάχθηκε η εφαρμογή της στα πρώιμα φορητά κομπιουτεράκια.
Συνεχής εξέλιξη
Ο πρώτος υψηλής φωτεινότητας μπλε LED παρουσιάστηκε από τον Shuji Nakamura της Nichia Corporation και βασίστηκε σε InGaN, δανειζόμενος στοιχεία εξέλιξης από την GaN πυρήνωση σε υποστρώματα ζαφείριου και την επίδειξη με p-type ενίσχυμένο GaN που αναπτύχθηκe από τους Isamu Akasaki και H. Amano στη Nagoya. Το 1995, ο Alberto Barbieri στο Εργαστήριο του Cardiff University (GB) ερεύνησε την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία της υψηλής φωτεινότητας LED και επέδειξε ένα πολύ εντυπωσιακό αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας μια διάφανη επαφή που κατασκευάστηκε από οξείδιο του ινδίου και του κασσιτέρου (ITO), στις (AlGaInP / GaAs) LED. Η ύπαρξη των μπλε LED και LED υψηλής απόδοσης γρήγορα οδήγησε στην ανάπτυξη του πρώτου λευκού LED το οποίο υιοθέτησε τη χρήση Y 3 Al 5 O 12: Ce, ή “YAG», με επίστρωση φωσφόρου για να αναμειχθεί κίτρινο φως με μπλε για την παραγωγή φωτός που εμφανίζεται λευκό. Στο Νakamura απονεμήθηκε το 2006 Βραβείο Τεχνολογίας Millenium για την εφεύρεσή του.
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας LED έχει σαν αποτέλεσμα η ισχύς τους και η αποτελεσματικότητα τους να έχει αυξηθεί εκθετικά, με διπλασιασμό περίπου κάθε 36 μήνες από το 1960, με τρόπο παρόμοιο με το νόμο του Moore.
Οι εξελίξεις αποδίδονται σε παράλληλη ανάπτυξη άλλων τεχνολογιών ημιαγωγών καθώς και στις εξελίξεις στην οπτική και στην επιστήμη των υλικών. Η τάση αυτή ονομάζεται συνήθως Νόμος Haitz προς τιμήν του Δρ Roland Haitz.
Τον Δεκέμβριο του 2007, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης υποστήριξαν ότι βρήκαν έναν τρόπο να καταστήσουν τους LED με υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, αποτυπώνοντας δισεκατομμύρια τρύπες πάνω τους χρησιμοποιώντας μια διαδικασία γνωστή ως λιθογραφία nanoimprint.
H Cree εξέδωσε δελτίο τύπου στις 19 Νοεμβρίου 2008 για έναν πρωτοποριακό LED που βρισκόταν σε πειραματικό στάδιο και που επιτύγχανε 161 lumens / watt σε θερμοκρασία δωματίου. Η συνολική παραγωγή ήταν 173 lumens και η συσχετισμένη στρωματική θερμοκρασία χρώματος αναφέρθηκε στα 4689 K.
Το μέλλον έχει όνομα: Quantum Dot LED (σε πειραματικό στάδιο)
Μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε από τον Michael Bowers, έναν μεταπτυχιακό φοιτητή στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt στο Nashville, περιλαμβάνει επίστρωση ενός μπλε LED με κβαντικές τελείες που εκπέμπουν ένα λευκό φως σε σχέση με το μπλε φως από τα LED. Η τεχνική αυτή δημιουργεί ένα ζεστό, υπόλευκο φως παρόμοιο με αυτό που παράγεται από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως.
Τα Quantum dots είναι ημιαγώγιμοι νανοκρύσταλλοι που διαθέτουν μοναδικές οπτικές ιδιότητες. Το χρώμα των εκπομπών τους μπορεί να ρυθμιστεί από την ορατή περιοχή μέχρι όλο το υπέρυθρο φάσμα. Αυτό επιτρέπει στους κβαντικούς LED να δημιουργήσουν σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα στο διάγραμμα CIE. Αυτό παρέχει περισσότερες επιλογές χρωμάτων και καλύτερη χρωματική απόδοση λευκών LED. Οι κβαντικοί LED είναι διαθέσιμοι στα ίδια είδη περιβλήματος, όπως οι παραδοσιακά φωσφορούχοι LED.
ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ LED ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΩΣ ΚΑΙ 95%
Η Ευρωπαϊκή Ένωση βάσει της οδηγίας 2005/32/ΕΚ έχει εκδώσει στις 18/03/2008 κανονισμό, ο οποίος ορίζει ότι από την 01/09/2009 οι λαμπτήρες πυρακτώσεως των 100w και άνω σταματούν να παράγονται και να διατίθενται στην αγορά και ακολουθούν όλοι οι λαμπτήρες πυρακτώσεως κάτω των 100watt, οι λαμπτήρες αλογόνου και οι λαμπτήρες φθορισμού μέχρι και το 2012
Η εταιρία μας φέρνει το μέλλον της εξοικονόμησης ενέργειας, διαθέτοντας την πληρέστερη γκάμα λαμπτήρων LED. Από τον πιο απλό και μικρό λαμπτήρα, που θα αντικαταστήσει τις συμβατικές λάμπες ή τις CFL του σπιτιού σας, του κήπου σας, της πισίνας σας, μέχρι ολόκληρα συστήματα εγκατάστασης σε βιομηχανικούς χώρους,
- Αποθήκες
- Γήπεδα
- Γραφεία
- Ξενοδοχεία
- Δημόσιους ανοιχτούς
- Κλειστούς χώρους
- Πρατηρια υγρων καυσημων
- Super Market
- Πολυκαταστηματα
Επιστήμονες, μηχανολόγοι, μηχανικοί, αρχιτέκτονες, μελετούν τις ανάγκες του χώρου σας και προσαρμόζουν την τεχνολογία LED, επιτυγχάνοντας εξοικονόμηση ρεύματος ως και 95%. Οι λαμπτήρες LED της εταιρίας μας φέρουν όλες τις απαραίτητες διεθνείς πιστοποιήσεις και είναι 100% οικολογικοί καθώς ανακυκλώνονται πλήρως, σε αντίθεση με τους συμβατικούς λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας
Στα μέχρι σήμερα προγράμματα αντικατάστασης λαμπτήρων, η American LED έχει επιτύχει μείωση του ενεργειακού κόστους έως και 95%
Μειώστε εντυπωσιακά τους οικιακούς λογαριασμούς ρεύματος. Κερδίστε χιλιάδες ευρώ στις βιοτεχνικές ή βιομηχανικές μονάδες σας και στο χώρο εργασίας σας.
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ LED
Οι λάμπες LED έχουν διάρκεια ζωής έως 50.000 ώρες.
Ο μέσος όρος ζωής στις λάμπες πυρακτώσεως είναι 1.000 – 1.200 ώρες
Ο μέσος όρος ζωής στις λάμπες φθορίου είναι 6.000 – 15.000 ώρες
Οι λάμπες LED, διατηρούν μέχρι τέλους την απόδοση φωτισμού που είχαν από την πρώτη μέρα λειτουργίας τους (μέγιστη απώλεια 1%).
Οι λάμπες LED, διατηρούν σχεδόν μέχρι τέλους την απόδοση φωτισμού που είχαν από την πρώτη μέρα λειτουργίας τους.
Διατηρούν μέχρι τέλους το 100% της απόδοσής τους.
Η απόδοση των εργαζομένων σε έναν επαγγελματικό χώρο σχετίζεται και με τον φωτισμό που θα έχουν.
Κοπώσεις και πονοκέφαλοι μπορούν πολλές φορές να αποδοθούν στο φτωχό φωτισμό.
Οι κοινές λάμπες τίθενται σε λειτουργία σταδιακά.
Οι λάμπες LED εκπέμπουν από την αρχή το 100% της φωτεινότητάς τους.
Οι λάμπες LED, διατηρούν μέχρι τέλους την απόδοση φωτισμού που είχαν από την πρώτη μέρα λειτουργίας τους (μέγιστη απώλεια 1%).
Εκπέμπουν πολύ λιγότερη θερμότητα
Εάν βάλετε το χέρι σας κοντά στη λάμπα LED όταν αυτή ανάψει, θα διαπιστώσετε ότι όσο κοντά και αν το τοποθετήσετε, δεν πρόκειται να καείτε όπως θα συνέβαινε σε μια λάμπα πυρακτώσεως.
Η θερμότητα η οποία παράγεται από μια λάμπα είναι στην ουσία απώλειες.
Η λάμπα πυρακτώσεως μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε πολύ μεγάλο ποσοστό, σε θερμότητα και όχι σε φως.
Τα LED, μετατρέπουν σε πολύ μεγάλο ποσοστό την ενέργεια που τους δίνουμε σε φως, έχοντας μικρότερες απώλειες.
Δίνοντας ενέργεια 5W σε μια συστοιχία λαμπών LED, μπορούμε να πετύχουμε φωτισμό που αντιστοιχεί σε μια συμβατική λάμπα 60W.
Λόγω της λιγότερης θερμότητας που εκπέμπουν βοηθούν και στην αποτελεσματικότερη απόδοση των κλιματιστικών.
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου