การพัฒนาของ LED

การพัฒนา LED เกิดขึ้นจากการค้นพบในห้องปฏิบัติการสู่การปฏิวัติแสงสว่างระดับโลก ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของ LED ปัจจุบันการนำ LED ไปใช้งานส่วนใหญ่มีดังนี้:
-ไฟบ้าน :หลอดไฟ LED, โคมไฟเพดาน, โคมไฟตั้งโต๊ะ
-แสงสว่างเชิงพาณิชย์ :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 (ต้นศตวรรษที่ 20 - พ.ศ. 2503)
-การค้นพบอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ (1907)
วิศวกรชาวอังกฤษ Henry Joseph Round เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นการเรืองแสงไฟฟ้าบนผลึกซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) แต่ไม่ได้ศึกษาในเชิงลึก
ในปีพ.ศ. 2470 นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต Oleg Losev ศึกษาเพิ่มเติมและตีพิมพ์บทความที่ได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่งทฤษฎี LED" แต่การวิจัยต้องหยุดชะงักลงเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สอง

- LED ที่ใช้งานจริงตัวแรกถือกำเนิดขึ้น (พ.ศ. 2505)
Nick Holonyak Jr. วิศวกรของบริษัท General Electric (GE) คิดค้นหลอดไฟ LED ที่มองเห็นได้เป็นหลอดแรก (ไฟสีแดง วัสดุ GaAsP) ซึ่งหลอดไฟ LED นี้ถูกนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการจนกระทั่งออกสู่ตลาด โดยเดิมทีหลอดไฟ LED นี้ใช้สำหรับตัวบ่งชี้เครื่องมือ

2. ความก้าวหน้าของ LED สี (ทศวรรษ 1970-1990)
-มีการนำ LED สีเขียวและสีเหลืองมาใช้ (ช่วงทศวรรษ 1970)
พ.ศ. 2515: M. George Craford (ลูกศิษย์ของ Holonyak) ประดิษฐ์หลอด LED สีเหลือง (สว่างกว่า 10 เท่า)
ทศวรรษ 1980: วัสดุอะลูมิเนียม แกลเลียม และสารหนู (AlGaAs) ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ LED สีแดงที่ใช้ในไฟจราจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมาก

-การปฏิวัติ LED สีฟ้า (ทศวรรษ 1990)
พ.ศ. 2536: นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น ชูจิ นากามูระ (Shuji Nakamura) ผู้พัฒนา Nichia chemical (Nichia) พัฒนา LED สีน้ำเงินที่ใช้แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2557 ซึ่งถือเป็นการสร้าง LED สีน้ำเงิน + ฟอสเฟอร์ = LED สีขาว และเป็นการวางรากฐานให้กับระบบไฟ LED สมัยใหม่

3. ความนิยมของไฟ LED สีขาวและไฟส่องสว่าง (ช่วงปี 2000-2010)
-การนำ LED สีขาวมาใช้ในเชิงพาณิชย์ (ยุค 2000)
Nichia Chemical, Cree, Osram และบริษัทอื่นๆ เปิดตัวหลอดไฟ LED สีขาวประสิทธิภาพสูงเพื่อทดแทนหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์
พ.ศ. 2549: บริษัท American Cree เปิดตัวหลอด LED 100lm/W รุ่นแรก ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์
(ในปี พ.ศ. 2549 บริษัท Heguang Lighting เริ่มผลิตไฟ LED ใต้น้ำ)

-LED สู่ระบบไฟส่องสว่างทั่วไป (ปี 2010)
ทศวรรษ 2010: ต้นทุนของหลอด LED ลดลงอย่างมาก และประเทศต่างๆ ทั่วโลกได้นำ "การห้ามใช้หลอดสีขาว" มาใช้ (เช่น สหภาพยุโรปได้ยกเลิกการใช้หลอดไส้ในปี 2012)
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 และ ไมโคร LED
Mini 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 เพื่อส่งข้อมูล เร็วกว่า Wi-Fi (ห้องปฏิบัติการทำได้ 224Gbps แล้ว)

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

จาก “ไฟสัญญาณ” สู่ “ไฟส่องสว่างแบบกระแสหลัก”: ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 1,000 เท่า และลดต้นทุนได้ถึง 99% การเผยแพร่ LED สู่ตลาดโลกช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้หลายร้อยล้านตันต่อปี LED กำลังเปลี่ยนแปลงโลก! ในอนาคต LED อาจปฏิวัติวงการจอแสดงผล การสื่อสาร การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย! รอดูกันต่อไป!