De geschiedenis van LED

Wereldwijd nemen full color LED schermen een steeds belangrijkere plaats in binnen het landschap van beeldschermen voor zowel binnen als de buitenruimte. Voor de toepassing van LED in Digital out of Home wordt vaak een maatwerkproduct aangeboden en zijn de mogelijkheden tegenwoordig eindeloos. Maar wat betekent LED eigenlijk en hoe is deze relatief jonge techniek ontdekt? In deel 1 van een reeks artikelen hebben we het over de geschiedenis van LED.

Wat is LED eigenlijk?

LED is een afkorting van het Engelse Light-Emitting Diode. Een diode zorgt ervoor dat er bij het transport van elektrische stroom in één richting licht wordt uitgestraald. Dit kan zichtbaar licht in diverse kleuren zijn, maar ook infraroodstraling of ultraviolette straling. Meestal is een LED ingebouwd in een kleine doorzichtige behuizing van een paar millimeter groot. Deze behuizing kan tevens als lens fungeren. Door zowel rode, groene als blauwe LEDs bij elkaar in de behuizing te plaatsen, is het mogelijk om vrijwel elke kleur te ‘creëren’.

De ontdekking van LED

Hoewel er in 1907 al werd ontdekt dat een diode licht uit kan zenden, wordt de Russische wetenschapper Oleg Losev beschouwd als grondlegger van de LED technologie. In de jaren 20 van de vorige eeuw observeerde hij in zijn laboratorium de gloed van siliciumcarbidekristallen en was hij de eerste die het uitstralen van licht door een diode bewees, artikelen hierover publiceerde en patenten verwierf. Lang bleef praktische toepassing van het lichtfenomeen uit, pas in de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw begon in de Verenigde Staten de industriële toepassing van het “Losev effect” vorm te krijgen. In eerste instantie werd rode en groene LED ingezet als signaallampjes in elektronische apparatuur. Kort daarna ook in de eerste displays, vaak numeriek zoals in meetapparatuur.

“In eerste instantie werd rode en groene LED ingezet als signaallampjes in elektronische apparatuur. Kort daarna ook in de eerste displays, vaak numeriek zoals in meetapparatuur.”

De ontwikkeling van LED

Langzaam nam de lichtopbrengst van deze eerste groene en rode leds toe. Noodzakelijk voor de toepassing in fullcolor displays was de ontwikkeling van een blauwe LED. Dit liet uiteindelijk nog tot 1991 op zich wachten. In dat jaar produceerde het Japanse bedrijf Nichia Chemical als eerste een LED met een blauwe gloed, wat kan worden beschouwd als geboorte van blauwe LEDs. De drijvende kracht achter deze uitvinding was de in Japan geboren Amerikaanse natuurkundige Shuji Nakamyra.

Pas aan het eind van de jaren ’90 konden LEDs geproduceerd worden die geschikt waren als lichtbron voor het gewone dagelijkse gebruik.

LED en zijn lichtopbrengst

In 2010 kondigde Nichia Corporation de ontwikkeling aan van experimentele LEDs die dankzij verschillende verbeteringen in ontwerp en materialen grote vooruitgang boekten bij het verbeteren van de efficiëntie van de lichtbronnen. Inmiddels bereiken LEDs van de topleveranciers als Nichia en CREE steeds hogere lichtopbrengsten, wat LED voor steeds meer toepassingen geschikt maakt. Zo maakten deze ontwikkelingen de toepassing van LED in full color beeldschermen mogelijk en zie je LED ook steeds meer toegepast in de publieke buitenruimte.

Fabrikanten van LED schermen, maar ook van de afzonderlijke LED zitten natuurlijk niet stil en de toepassingsmogelijkheden van deze techniek nemen dan ook nog steeds toe. De belangrijkste ontwikkelingen zitten momenteel in:

• Kleinere LEDs die dichter bij elkaar staan (de pixel pitch), hierdoor wordt het beeld scherper
• Hogere lichtopbrengst ook bij kleine pixel pitches
• Verbeterde energie-efficientie

Meer over de nieuwste ontwikkelingen van LED komen in een volgend artikel aan bod.