การพัฒนาของ LED

การพัฒนา LED เกิดขึ้นจากการค้นพบในห้องทดลองสู่การปฏิวัติระบบไฟส่องสว่างระดับโลก ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ LED ปัจจุบัน การนำ LED ไปใช้งานเป็นหลักเพื่อ:
-ระบบไฟบ้าน :หลอดไฟ LED โคมไฟเพดาน โคมไฟตั้งโต๊ะ
-ระบบไฟส่องสว่างเชิงพาณิชย์ :ไฟดาวน์ไลท์, ไฟสปอตไลท์, ไฟแผง
-ไฟส่องสว่างอุตสาหกรรม :ไฟส่องเหมือง ไฟส่องโรงสูง
-ไฟส่องสว่างภายนอก :ไฟถนน ไฟส่องสวน ไฟสระน้ำ
-ไฟส่องสว่างยานยนต์ :ไฟหน้า LED, ไฟเดย์ไลท์, ไฟท้าย
-จอแสดงผล LED :จอโฆษณา ทีวีมินิ LED
-ระบบไฟส่องสว่างพิเศษ :หลอดไฟบ่ม UV, หลอดไฟเจริญเติบโตของพืช

ในปัจจุบันนี้เราสามารถเห็น LED ได้ทุกที่ในชีวิตของเรา นี่เป็นผลลัพธ์จากความพยายามเกือบหนึ่งศตวรรษ เราสามารถทราบการพัฒนาของ LED ได้ง่ายๆ 4 ขั้นตอน:
1.การสำรวจในระยะเริ่มแรก (ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 – พ.ศ. 2503)
-การค้นพบการเรืองแสงไฟฟ้า (1907)
วิศวกรชาวอังกฤษ Henry Joseph Round สังเกตเห็นการเรืองแสงไฟฟ้าบนผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) เป็นครั้งแรก แต่ไม่ได้ศึกษาในเชิงลึก
ในปีพ.ศ. 2470 นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต Oleg Losev ศึกษาเพิ่มเติมและตีพิมพ์บทความซึ่งถือเป็น "บิดาแห่งทฤษฎี LED" แต่การวิจัยต้องหยุดชะงักลงเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สอง

- LED ใช้งานจริงตัวแรกถือกำเนิดขึ้น (พ.ศ. 2505)
Nick Holonyak Jr. วิศวกรของบริษัท General Electric (GE) เป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไฟ LED ที่มองเห็นได้เป็นหลอดแรก (ไฟสีแดง วัสดุ GaAsP) ซึ่งหลอดไฟ LED นี้ถูกนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการจนกระทั่งนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ โดยเดิมทีใช้สำหรับตัวบ่งชี้เครื่องมือ

2. ความก้าวหน้าของ LED สี (ปี 1970-1990)
-มีการนำ LED สีเขียวและสีเหลืองมาใช้ (ปี 1970)
พ.ศ. 2515: M. George Craford (ลูกศิษย์ของ Holonyak) ประดิษฐ์หลอด LED สีเหลือง (สว่างกว่า 10 เท่า)
พ.ศ. 2523: วัสดุอะลูมิเนียม แกลเลียม และสารหนู (AlGaAs) ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ LED สีแดงที่ใช้ในไฟจราจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมาก

-การปฏิวัติ LED สีน้ำเงิน (ยุค 1990)
พ.ศ. 2536: นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น ชูจิ นากามูระ (Shuji Nakamura) ผู้พัฒนา Nichia chemical (Nichia) ที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) LED สีน้ำเงิน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2557 นับเป็นการสร้าง LED สีน้ำเงิน + ฟอสเฟอร์ = LED สีขาว ซึ่งเป็นการวางรากฐานให้กับระบบไฟ LED สมัยใหม่

3. ความนิยมของ LED สีขาวและไฟส่องสว่าง (ปี 2000-2010)
-การนำ LED สีขาวมาใช้ในเชิงพาณิชย์ (ยุค 2000)
Nichia Chemical, Cree, Osram และบริษัทอื่นๆ เปิดตัวหลอดไฟ LED สีขาวประสิทธิภาพสูงเพื่อมาแทนที่หลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์
พ.ศ. 2549: บริษัท Cree ของอเมริกาเปิดตัวหลอดไฟ LED 100lm/W รุ่นแรก ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์
(ในปี 2549 บริษัท Heguang Lighting เริ่มผลิตไฟ LED ใต้น้ำ)

- LED เข้าสู่ระบบไฟส่องสว่างทั่วไป (ยุค 2010)
พ.ศ. 2553: ต้นทุนของหลอด LED ลดลงอย่างมาก และประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้บังคับใช้ "การห้ามใช้หลอดไฟสีขาว" (เช่น สหภาพยุโรปได้ยกเลิกการใช้หลอดไฟแบบไส้หลอดในปี 2555)
พ.ศ. 2557 (ค.ศ. 2014): รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์มอบให้กับ Isamu Akasaki, Hiroshi Amano และ Shuji Nakamura จากผลงานเกี่ยวกับไฟ LED สีฟ้า

4. เทคโนโลยี LED ที่ทันสมัย ​​(ตั้งแต่ปี 2020 จนถึงปัจจุบัน)
-มินิ LED และไมโคร LED
มินิ LED: ใช้สำหรับทีวีระดับไฮเอนด์ (เช่น Apple Pro Display XDR), หน้าจอ eSports, ไฟแบ็คไลท์ที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้น
Micro LED: พิกเซลเรืองแสงในตัว คาดว่าจะมาแทนที่ OLED (Samsung และ SONY ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ต้นแบบแล้ว)

- ระบบไฟอัจฉริยะและ Li-Fi
LED อัจฉริยะ: อุณหภูมิสีที่ปรับได้ การควบคุมเครือข่าย (เช่น Philips Hue)
Li-Fi: การใช้แสง LED เพื่อส่งข้อมูลเร็วกว่า Wi-Fi (ในห้องทดลองทำได้ความเร็ว 224Gbps)

- UV LED และการใช้งานพิเศษ
Uv-c LED : ใช้ในการฆ่าเชื้อ (เช่น อุปกรณ์ฆ่าเชื้อ UV ในช่วงการระบาดของโรค)
LED เจริญเติบโตของพืช: สเปกตรัมที่กำหนดเองเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางการเกษตร

จาก “ไฟบอกสถานะ” สู่ “ไฟกระแสหลัก” ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 1,000 เท่าและต้นทุนลดลง 99% การเผยแพร่ LED ทั่วโลกช่วยลดการปล่อย CO₂ ได้หลายร้อยล้านตันทุกปี LED กำลังเปลี่ยนแปลงโลก ในอนาคต LED อาจปฏิวัติอุตสาหกรรมจอแสดงผล การสื่อสาร การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย! เราคงต้องรอดูกันต่อไป!