История создания светодиодной лампы

История создания светодиодной лампы

Имеющая многолетнюю историю лампочка светодиодная является на сегодняшний день самой экономичной и долговечной. Она еще не так доступна для обычного потребителя, как более дешевые источники искусственного света, но впереди ее ждет большое будущее.

Первое сообщение

В начале прошлого века (1907 год) английский изобретатель Генри Раунд впервые обнаружил излучение света от твердотельного диода. Сообщение об этом событии появилось в научных кругах. Раунд исследовал и описал явление электролюминесценции при прохождении тока через полупроводник – соединение карбида кремния и металла. На катоде появлялось свечение трех цветов:

• оранжевое;
• желтое;
• зеленое.

Независимо от Генри Раунда подобные результаты были получены советским ученым.

В лаборатории Лосева

Через 16 лет после первого сообщения Раунда о необычном явлении советский физик Олег Лосев открыл люминесценцию полупроводникового перехода. Во время экспериментов в своей лаборатории в Нижнем Новгороде он заметил свечение в кристаллах из карборунда и стальной проволоки, применявшихся в радиопередатчиках.

О наблюдении ученый сообщил в прессе. К сожалению, это открытие не стало рождением светодиодной лампочки. В то время никто кроме самого изобретателя не понял значение и возможности электролюминесценции.

Хотя теоретически объяснить открытое явление в то время не представлялось возможным, советский ученый в полной мере оценил уникальность открытия, позволявшего создавать безвакуумные, очень экономичные и быстродействующие источники света. Он запатентовал свое изобретение, назвав его «Световым реле».

Без поддержки со стороны государства Лосев не смог организовать полномасштабные исследования своего открытия. Он продолжал самостоятельно изучать полученные результаты исследований. К сожалению, Лосев умер во время войны в блокадном Ленинграде. Если бы не трагические события истории, возможно, именно Советскому Союзу принадлежала честь производства первых светодиодных ламп.

История исследований электролюминесценции в СССР на этом не закончилась. Выдающийся физик из Беларуси Ж. Алферов защитил в 1970 году диссертацию, тема которой заключалась в исследовании в полупроводниках гетеропереходов. Он получил степень доктора наук, а позднее стал профессором и почетным академиком Российской академии.

Через тридцать лет (2000, Швеция) Алферов получил Нобелевскую премию за прорыв в исследовании полупроводниковых гетероструктур. Его изобретение позволило усовершенствовать светодиоды, увеличив внешний световой поток для красной части видимого спектра излучения.

Начало практического использование светодиода

Американцам принадлежит первенство в изобретении светодиода, имевшего практическое применение. В шестидесятых годах двадцатого столетия Ник Холоньяк сделал первый красный светодиод по заказу компании, занимающейся производством электрических приборов. Это произошло в Иллинойском университете.

Немного раньше американские ученые запатентовали первый инфракрасный светодиод, который был слишком сложно устроен и не нашел практического применения. После этого события разработкой светодиодов занялись в широких масштабах, с целью их использования в промышленности. Были получены лампы, светящиеся желто-зеленым светом. В 1968 году фирмой «Монсанто» была выпущена первая серия таких ламп. Другой компанией в целях рекламы был создан слабосветящийся красным светом дисплей, на котором отображалась информация при помощи работы встроенных красных светодиодов.

Учеником Холонька Джорджем Крафордом был изобретен желтый светодиод. Он по яркости в десять раз превосходил первый красный светодиод его учителя.

Работавший в лаборатории компании «АйБиЭм» Дж. Панков изобрел светодиоды фиолетового и голубого излучения. К сожалению, небольшой срок их службы не позволил применять их в промышленных целях.

Фирма Hewlett Packard в 1976 году выпустила серию оранжево-красных и желто-зеленых светодиодов, которые работали на фосфидах.

Открытие в Японии

К началу двадцать первого века были получены все цвета диапазона, не удавалось создать только синий излучатель. Честь его открытия в девяностых годах двадцатого века принадлежит доктору Накамура из Японии. Благодаря его изобретению недорогого синего светодиода появилась возможность выпускать лампы белого света, который получается в результате сочетания синего, красного и зеленого излучения. Эти лампы нашли широкое применение не только в быту, для освещения помещений, но и в других электроприборах. Появились экраны со светодиодной подсветкой. Компания «Ситизен Электроникс» впервые в 2003 году выпустила СИД модуль, запатентовав технологию.

Ученые из Японии вместе с Судзи Накамуро получили Нобелевскую премию за свое изобретение. А прогресс светодиодных устройств пошел с тех пор ускоренными темпами.

Перспективы

Отживает свое привычная лампочка Ильича с вольфрамовой спиралью в вакуумной колбе. Электроэнергия при ее горении расходуется в основном на нагрев спирали. Поэтому КПД невелик и составляет не более 4%. Замена лампочки происходит довольно часто из-за ограниченного срока службы и быстрого перегорания вольфрамовой спирали.

Немного экономичнее галогенновая лампочка – лампа, в которую добавлен газ. Принцип ее работы позволяет продлить срок службы благодаря возвращению вольфрама на тело накала в особой среде, которой наполнена колба. Повышается также температура внутренней спирали, что позволяет увеличить яркий свет лампочки. Максимальный срок службы галогенных ламп не превышает полутора лет.

Необходимы осветительные приборы не только для того, чтобы сделать светлее квартиры и дома. Лампочка ближнего света в автомобиле помогает в ночное время избежать аварий на дороге. Это может быть галогенная лампа или светодиодный прибор.

Преимущество светодиодных лампочек позволило найти им широкое применений во многих отраслях производства. Электроэнергия в них расходуется очень экономно, так как непосредственно преобразовывается в световой поток, миную необходимость нагрева поверхностей для получения светового потока. Срок службы тоже впечатляет. Горит лампочка более двадцати лет.

Купить светодиодные лампы в Тюмени можно у нас в магазине. Товар в наличии.

История создания светодиодных лампочек — Техника на vc.ru

{«id»:13892,»url»:»\/distributions\/13892\/click?bit=1&hash=3a950d17d2eeeef532c3af6ac82585b34073fc4ca99c1401cfb200abe3d248df»,»title»:»\u0421\u043c\u043e\u0436\u0435\u0442\u0435 \u043e\u0442\u043b\u0438\u0447\u0438\u0442\u044c \u0446\u0432\u0435\u0442 \u0432\u043e\u0440\u043e\u043d\u043e\u0432\u0430 \u043a\u0440\u044b\u043b\u0430 \u043e\u0442 \u0443\u0433\u043e\u043b\u044c\u043d\u043e-\u0447\u0451\u0440\u043d\u043e\u0433\u043e?»,»buttonText»:»\u041f\u043e\u043f\u0440\u043e\u0431\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c»,»imageUuid»:»4f9a8e20-c784-5902-ac58-b1e8d30c17d6″,»isPaidAndBannersEnabled»:false}

Светодиодные лампы завоевывают признание в организации: бытового, рекламного, уличного и промышленного освещения, делают восприятие мира красочнее, светлее, современнее и улучшают качество жизни. Являются экологически чистыми источниками света, без использования ртути.

3523 просмотров

История создания

Человечество заговорило о мерцании твердого кристалла под действием тока в начале XX века. Как это было:

· 1907 г. – британский инженер Генри Джозеф Раунд случайно увидел возникшее свечение точечного контакта вокруг детектора: оранжевого, желтого и зеленого цвета. Ученый описал явление электролюминесценции при прохождении тока через полупроводник;

· 1923 г. – советский радиолюбитель Олег Лосев обратил внимание на слабое свечение в месте контакта карборунда со сплавом, пропустив ток путем соединения карбида кремния со сталью. Общество не спешило признавать открытие, несмотря на научные публикации;

· 1962 г. – группа американского профессора Ника Холоньяка разработала первый промышленный светодиод, работающий в видимом диапазоне, но маломощный и вырабатывающий свет лишь на низких красных частотах спектра;

· 1971 г. – американец родом из Украины Жак Панков, получил в лаборатории голубое излучение от кристаллов и открыл эпоху светодиодов. Корпорация Monsanto запустила серийный выпуск индикаторов, также их стали использовать в электронных вычислительных устройствах;

· 1972 г. – Джордж Крафорд (последователь Холоньяка) делает в 10 раз сильнее мощность света красных светодиодов и получает желтый аналог;

· 1991 г. — за дело принялись японцы Хироси Амано, Сюдзи Накамура и Исама Акасаки, сделав прорыв явлением миру бюджетного светоизлучающего диода, обладающего свечением синего цвета и в дальнейшем поспособствовавшего разработке «белого светодиода». В 1994 г. компания Nichia начала массовый выпуск синих LED. Ученые получили Нобелевскую премию в 2014 году;

· 2007 г. – выпуск первых лампочек для обычных патронов (E27 и E14), имеющих слабый поток в 300 лм и угол рассеивания 120°;

· 2010 г. — доступными стали лампы с белым светом;

· 2015 г. — компания Panasonic добилась угла рассеивания до 350 градусов.

В настоящее время LED лампы вытесняют другие осветительные приборы, так как безопаснее и служат значительно дольше традиционных источников освещения. Массовое производство снижает стоимость продукции, а главные технические характеристики – экономичность и низкое энергопотребление обеспечивают популярность.

Светодиодные лампы — история освещения, история светодиодов

До того, как появились светодиодные лампы, менее эффективные лампы накаливания и люминесцентные лампы были основой как коммерческого, так и жилого освещения. Сегодня светодиодная технология развивается быстрее, чем любой другой тип лампочек до нее.

Благодаря инновациям в области светодиодов можно значительно сократить потребление электроэнергии, помогая планете и помогая компаниям сократить накладные расходы.

Итак, с чего все началось?

История первой лампочки

Для чего была изобретена лампочка? Эдисон хотел создать лампочку, которая давала бы постоянный, равномерный свет, доступный для обычных людей.

Но временная шкала ламп началась почти за 80 лет до того, как Эдисон запатентовал свою углеродную нить накаливания в 1880 году. Он основывался на существующих исследованиях, включая платиновую нить накаливания сэра Хамфри Дэви — первую в мире лампу накаливания — с 1802 года и долговечную лампу накаливания Джеймса Линдсея. с 1835 г.

Существующие версии были слишком дорогими для личного или домашнего использования, даже для очень богатых. Эдисон решил эту проблему, поэкспериментировав с материалами нити накаливания, прорвавшись вперед с помощью бамбуковой нити, которая проработала 1200 часов, что стало самой продолжительной лампой на сегодняшний день.

Эдисон не остановился на достигнутом. Он изобрел множество технологий, которые сделали широкое использование лампочек более практичным для общества. Например, он изобрел трубопроводы, которые позволяют распределять электричество от центрального генератора.

В то время как технологические инновации Эдисона были невероятными для своего времени, к 1950-м годам лампы накаливания все еще тратили около 90% своей энергии в виде тепла. Исследователи начали искать решения.

Компактные люминесцентные лампы

Томас Эдисон и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ранние версии люминесцентных ламп были слишком неэффективны для коммерческого производства.

В начале 1900-х годов Питер Купер Хьюитт создал люминесцентную лампу, которая была более эффективной, чем лампы накаливания, но не подходила для многих целей из-за своего сине-зеленого цвета.

Наконец, в 1973 году нехватка энергии подтолкнула инженеров-осветителей к созданию люминесцентной лампы, пригодной для широкого использования. Эдвард Хаммер из General Electric опирался на исследования Sylvania, чтобы согнуть люминесцентную трубку в спираль, создав первый компактный люминесцентный светильник.

Поначалу эти лампы были слишком дорогими для широкого использования. Но к 1990-м годам КЛЛ стали тоньше, доступнее и эффективнее. Сегодня лампы CFL на 50-75% эффективнее современных ламп накаливания и служат примерно в десять раз дольше.

История светодиодной лампы

Роберт Биард и Гэри Питтман изобрели инфракрасный светодиод в 1961 году, работая в Texas Instruments. Из-за своих микроскопических размеров он не имел практического повседневного применения.

В следующем году, в 19В возрасте 62 лет Ник Холоньяк-младший («Отец светоизлучающих диодов») изобрел первый светодиод, который излучал видимый красный свет, работая в General Electric.

На протяжении 1960-х годов исследователи и инженеры продолжали экспериментировать с полупроводниками с целью создания более эффективных светодиодов. В ходе экспериментов с различными химическими субстратами были запущены в производство ярко-красные и оранжевые светодиоды.

Затем, в 1972 году, М. Джордж Крафорд, работая в Monsanto, использовал один красный и один зеленый диод для создания бледно-желтого света. Крэфорд также изобрел светодиод, который был примерно в десять раз ярче, чем у Холоньяка. Monsanto стала первой компанией, начавшей массово производить светодиодные фонари.

Светодиодные инновации 

Ученые продолжали экспериментировать с материалами подложки, производя к началу 1990-х годов ярко-зеленые, оранжево-красные, оранжевые и желтые светодиоды. В 1994 году Сюдзи Накамура изобрел ультраяркие синие светодиоды, которые послужили основой для современных коммерческих светодиодов. Читать Что такое синий свет? чтобы узнать больше о синих огнях.

Затем ученые создали белые светодиоды, покрыв синие светодиоды флуоресцентным люминофором. Это взволновало Министерство энергетики США, которое поощряло дальнейшую разработку белых светодиодов для коммерческого и бытового использования.

Светодиодные фонари сегодня: как улучшились светодиодные фонари?

Светодиоды (светоизлучающие диоды) являются наиболее энергоэффективным вариантом освещения. Чтобы производить такое же количество света, как 60-ваттная лампа накаливания, светодиодная лампа потребляет всего 10 Вт. Это связано с тем, что светодиоды используют почти всю свою энергию в виде света, тогда как лампы накаливания выделяют большую часть своей энергии в виде тепла.

Как и ранние версии ламп накаливания и люминесцентных ламп, когда-то они были дорогими и доступны в ограниченном количестве цветов. Однако быстро развивающиеся технологии сделали их доступными по цене, в широком диапазоне цветовых температур и с отличными индексами цветопередачи (CRI).

г

Первые коммерческие светодиоды были доступны только в сине-белом свете. Сегодня светодиоды доступны в теплых, золотых цветовых температурах (2700–3000 К), а также в четких голубовато-белых (5000 К).

Мягкий белый (2700K) идеально подходит для вестибюлей, гостевых помещений и жилых помещений.

Яркий белый цвет (4000K) предпочтителен для рабочих помещений, таких как кухни, гаражи и склады.

Дневной свет (5000K) способствует продуктивности и отлично подходит для чтения, работы и любых пространств, требующих внимательности и высокой энергии.

г

Чем выше индекс цветопередачи (CRI), тем лучше. Высокий CRI помогает вашему глазу различать цвета. CRI измеряется по шкале от 0 до 100, при этом высшая оценка 100 указывает на то, что цвета выглядят так, как будто они выглядят при естественном солнечном свете.

Лампы с рейтингом CRI восемьдесят или выше считаются приемлемыми для большинства применений.

Лампы с рейтингом CRI девяносто или выше считаются высокими и идеально подходят для ситуаций, когда точность цветопередачи имеет решающее значение.

Светодиодные светильники на заказ от TCP

Обладая более чем двадцатилетним опытом работы в области освещения, TCP понимает важность качества, когда речь идет о проектировании, производстве и установке освещения. Если вам нужны светильники, мы создадим высококачественное индивидуальное решение, точно соответствующее вашим потребностям.

Свяжитесь с экспертами по освещению в TCP, чтобы узнать о нестандартных светодиодах и прототипах ламп.

История светодиодного освещения | Блог Shine Retrofits Lighting

История светодиодного освещения показывает, что светодиоды были впервые доступны в 1950s в качестве световых индикаторов. источник: Википедия

Светодиоды (LED) в настоящее время являются самой энергоэффективной технологией освещения, доступной для использования в коммерческих и деловых целях, и вполне естественно, что это также одна из самых быстро развивающихся технологий. Светодиод — это вид твердотельного освещения, в котором полупроводник преобразует электричество в свет (без выделения тепла), обычно на небольшой площади около 1 квадратного миллиметра или меньше (диод). Таким образом, в светодиодной лампе на самом деле есть несколько светодиодов. Свет, излучаемый светодиодом, проецируется в одном направлении, что избавляет от необходимости использовать рассеиватели и отражатели.

Магазин светодиодных ламп Now on ShineRetrofits.com

Развитие концепции электролюминесценции

История светодиодного освещения начинается с открытия электролюминесценции. Концепция электролюминесценции лежит в основе разработки светодиодных светильников. В 1907 году Генри Джозеф Раунд наблюдал это явление в карбиде кремния. Однако испускаемый желтый свет был слишком слабым, чтобы его можно было использовать. Никаких дальнейших исследований этого явления тогда не проводилось. В 1920 Бернхард Гудден и Роберт Вичард Поль использовали сульфид цинка с медью, чтобы воспроизвести это явление.

Но опять же, свет, излучаемый этим материалом, был слишком слабым, чтобы его можно было использовать на практике. Исследования снова останавливаются на этом явлении. Термин «электролюминесценция» был введен Джорджем Дестрио в 1936 году, когда он опубликовал отчет о явлении света, производимого порошком сульфида цинка при пропускании через него электрического тока.

Первый светоизлучающий диод с практическим применением в истории светодиодов

В 1961 году Роберт Биард и Гэри Питтман изобрели инфракрасный светодиод, работая в Texas Instruments. Однако этот свет не имел никакого практического применения, потому что был невидим для людей. Это было случайное изобретение, потому что Биард и Питтман на самом деле работали над лазерным диодом.

Эксперименты с использованием полупроводникового арсенида галлия, начатые в 1950-х годах, впоследствии привели к разработке самого первого светодиода, имеющего практическое применение. В 19В 62 года Ник Холоньяк-младший изобрел первый светодиод, излучающий видимый красный свет. Он изобрел эти красные диоды во время работы в General Electric. За свое достижение Холоньяк получил титул «Отец светоизлучающих диодов».

Эксперименты с типом полупроводника, который мог бы производить более эффективные светодиоды, продолжались на протяжении 1960-х годов. В первые годы этого десятилетия светодиоды изготавливались с использованием фосфида арсенида галлия на подложке из арсенида галлия. Использование фосфида галлия в качестве подложки увеличило эффективность света, и появились более яркие красные светодиоды. Вскоре после этого начинается производство оранжевых светодиодов.

История массового производства светодиодного освещения начинается в Monsanto

В 1972 году М. Джордж Крафорд из компании Monsanto использовал два чипа из фосфида галлия — красный и зеленый — для изготовления светодиодов, излучающих бледно-желтый свет. Между прочим, Monsanto Company — первая компания, производящая светодиодные светильники в больших масштабах и для массового потребления. Крафорд также изобрел светодиод, который излучал примерно в десять раз более яркий свет, чем версия Холоньяка.

В середине 19В 70-х годах ученые начали использовать только фосфид галлия для изготовления светодиодов, излучающих бледно-зеленый свет. Результатом этих экспериментов к концу десятилетия стали улучшенные версии светодиодов. Эти светодиоды могут производить чистый зеленый свет.

Использование светодиодных ламп стало популярным в этом десятилетии, когда компания Fairchild Optoelectronics начала производить недорогие устройства.

Первое поколение сверхъярких светодиодов

Кукурузная лампа мощностью 100 Вт от 3BL.

Непрерывные и интенсивные исследования и разработки в области светодиодной технологии привели к разработке первого поколения сверхъярких красных, желтых и зеленых светодиодов в первые годы 19-го века.80-е годы. В начале 1990-х годов ученые экспериментировали с фосфидом индия-галлия-алюминия в качестве полупроводникового материала для производства сверхъярких оранжево-красных, оранжевых, зеленых и желтых светодиодов.

В 1994 году Сюдзи Накамура изобретает сверхъяркие синие светодиоды с использованием нитрида галлия. Сразу после этого он разрабатывает синие и зеленые светодиоды высокой интенсивности с использованием нитрида индия-галлия. Эти сверхъяркие синие светодиоды легли в основу разработки экономичных и чрезвычайно функциональных белых светодиодных светильников, которые в настоящее время широко устанавливаются в коммерческих и производственных помещениях, как показано на изображении ниже. Ученые обнаружили, что, покрывая излучающий синий свет чип флуоресцентным люминофором, диод можно заставить излучать яркий белый свет.

Соединенные Штаты поощряют разработку белых светодиодов

Результаты, полученные с помощью белых светодиодов, были впечатляющими, и Министерство энергетики США поощряло разработку технологии белых светодиодов с учетом потребностей владельцев бизнеса в освещении. свои коммерческие площади с экономически эффективными решениями. В результате современные светодиоды в шесть-семь раз эффективнее традиционных ламп накаливания.