Развитие светодиодов

Развитие светодиодов - это путь от лабораторных открытий до глобальной революции в освещении. Благодаря быстрому развитию светодиодов, в настоящее время светодиоды применяются в основном для:
-Домашнее освещение:Светодиодные лампы, потолочные светильники, настольные лампы
-Коммерческое освещение:светильники направленного света, точечные светильники, панельные светильники
-Промышленное освещение:шахтерские фонари, фонари для высоких шахт
-Наружное освещение:уличное освещение, ландшафтное освещение, освещение бассейнов
-Автомобильное освещение:Светодиодные фары, дневные огни, задние фонари
-Светодиодный дисплей:рекламный экран, мини LED телевизор
-Специальное освещение:УФ-лампа для отверждения, лампа для роста растений

Сегодня мы можем видеть светодиоды повсюду в нашей жизни. Это результат почти столетних усилий. Мы можем просто представить себе развитие светодиодов в виде 4 этапов:
1.Ранние исследования (начало 20 века - 1960-е годы)
-Открытие электролюминесценции (1907)
Британский инженер Генри Джозеф Раунд впервые наблюдал электролюминесценцию на кристаллах карбида кремния (SiC), но не изучал ее подробно.
В 1927 году советский ученый Олег Лосев продолжил исследования и опубликовал работу, которую считают «отцом теории светодиодов», но исследования были прерваны из-за Второй мировой войны.

-Появился первый практический светодиод (1962)
Ник Холоньяк-младший, инженер General Electric (GE), изобрел первый светодиод видимого света (красный свет, материал GaAsP). Это знаменует собой путь светодиода от лабораторного применения до коммерциализации. Первоначально использовался для индикаторов приборов.

2. Прорыв в области цветных светодиодов (1970-е–1990-е годы)
-Появились зеленые и желтые светодиоды (1970-е годы)
1972: М. Джордж Крэфорд (ученик Холоньяка) изобретает желтый светодиод (в 10 раз ярче).
1980-е годы: Материалы на основе алюминия, галлия и мышьяка (AlGaAs) значительно повысили эффективность красных светодиодов, которые использовались в светофорах и электронном оборудовании.

-Революция синих светодиодов (1990-е годы)
1993: Японский учёный Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura) в химической компании Nichia (Nichia) за прорывной синий светодиод на основе нитрида галлия (GaN) получил в 2014 году Нобелевскую премию по физике. Это знаменует собой создание синего светодиода + фосфора = белого светодиода, заложив основу современного светодиодного освещения.

3. Популярность белых светодиодов и освещения (2000-е-2010-е годы)
-Коммерциализация белых светодиодов (2000-е годы)
Компании Nichia Chemical, Cree, Osram и другие выпустили на рынок высокоэффективные белые светодиоды для постепенной замены ламп накаливания и люминесцентных ламп.
2006: Американская компания Cree выпустила первый светодиод мощностью 100 лм/Вт, превзошедший по эффективности люминесцентные лампы.
(В 2006 году компания Heguang Lighting начала производство светодиодных подводных светильников)

-Светодиоды в общем освещении (2010-е)
2010-е годы: Стоимость светодиодов значительно снизилась, и страны по всему миру ввели «запрет на белый цвет» (например, ЕС отказался от ламп накаливания в 2012 году).
2014: Нобелевская премия по физике присуждена Исаму Акасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура за вклад в создание синих светодиодов.

4. Современные светодиодные технологии (с 2020-х годов по настоящее время)
-Мини-светодиоды и микро-светодиоды
Mini LED: используется в телевизорах высокого класса (например, Apple Pro Display XDR), экранах киберспорта, более сложной подсветке.
Micro LED: самосветящиеся пиксели, как ожидается, придут на смену OLED (Samsung, SONY выпустили прототипы продуктов).

- Интеллектуальное освещение и Li-Fi
Умный светодиод: регулируемая цветовая температура, сетевое управление (например, Philips Hue).
Li-Fi: использование светодиодного света для передачи данных со скоростью, превышающей скорость Wi-Fi (в лабораторных условиях достигнута скорость 224 Гбит/с).

- УФ-светодиоды и специальные применения
УФ-светодиод: используется для стерилизации (например, в качестве УФ-оборудования для дезинфекции во время эпидемий).
Светодиоды для роста растений: индивидуальный спектр для повышения эффективности сельского хозяйства.

От «сигнальной лампы» до «стандартного освещения»: эффективность увеличивается в 1000 раз, а стоимость снижается на 99%. Глобальное распространение светодиодов сокращает выбросы CO₂ на сотни миллионов тонн ежегодно. Светодиоды меняют мир! В будущем светодиоды могут произвести революцию в индустрии дисплеев, коммуникаций, медицины и многих других отраслях! Поживём – увидим!