Historia LED, czyli diod emitujących światło (light-emitting diodes) sięga roku 1907, kiedy to brytyjski naukowiec Henry Joseph Round odkrył, że niektóre materiały nieorganiczne emitują światło po przyłożeniu do nich napięcia.

Eksperyment Rounda: naładowana ujemnie szpilka połączona z węglikiem krzemu emituje zielonkawe światło. Fot. de.wikipedia.org 

Dalsze badania prowadzono w wielu krajach, a gdy w 1951 roku wynaleziono tranzystor bipolarny, możliwe stało się dokładne wyjaśnienie tego zjawiska. Jak podaje Wikipedia: Luminescencja jest zjawiskiem fizycznym polegającym na emitowaniu przez materię promieniowania elektromagnetycznego pod wpływem czynnika pobudzającego, które dla pewnych długości fali przewyższa emitowane przez tę materię promieniowanie temperaturowe. W diodzie elektroluminescencyjnej (LED) mamy do czynienia z elektroluminescencją, przy wytworzeniu której źródłem energii pobudzającej jest prąd elektryczny dostarczony z zewnątrz, czasami pole elektryczne.

W roku 1968 amerykańska firma chemiczna Monsanto stała się pierwszym na świecie producentem czerwonych diod LED na bazie arsenku galu. Stopniowo powstawały diody świecące także w innych kolorach, ale chyba najważniejsze były badania prowadzące do zwiększenia emisji światła. Z początkowych wartości rzędu 0,1 lm/W udało się podnieść ją do 100, a w 2006 roku do 150 lm/W. Równocześnie spadał koszt uzyskania jednego lumena:

Moc świetlna diod LED (czerwonych) a koszt 1 lumena. Fot. de.wikipedia.org

Białe światło krokiem milowym

W tych okolicznościach, którym towarzyszyło wyprodukowanie diod i zespołów diod LED emitujących światło białe, musiała nastąpić oświetleniowa rewolucja. Świat zyskał nowoczesne, bezpieczne, a przede wszystkim energooszczędne źródło światła, które błyskawicznie nawiązała konkurencję z innymi, stopniowo coraz bardziej wypierając je z rynku. 

O sukcesie oświetlenia LED-owego zdecydowało przede wszystkim to, że jest ono najmniej prądożerne, a więc nie tylko pozwala oszczędzać pieniądze użytkownikom, ale też przyczynia się do spadku globalnego zapotrzebowania na prąd, a tym samym do ochrony środowiska.

Ekonomia głupcze!

Specyfiką oświetlania LED jest fakt, że zamienia on prąd elektryczny na światło niezwykle efektywnie - straty energii na emisję ciepła są w porównaniu do innych źródeł światła minimalne, zaś mnogość dostępnych produktów przykładowo w sklepie zext.pl nieustannie rośnie przez co na stosowanie LEDów decydują się nie tylko właściciele mieszkań i domów, ale również osoby zarządzające obiektami użyteczności publicznej, w zakładach przemysłowych, biurowcach czy obiektach sportowych - a więc wszędzie tam, gdzie zapotrzebowanie na oświetlenie jest bardzo duże, co w oczywisty sposób stanowi duży udział w ogólnych kosztach utrzymania obiektu. Znanym z rodzimego podwórka przykładem jest choćby warszawski Stadion Narodowy, którego zewnętrzne oświetlenie to właśnie LED. Mogą one jednak oświetlać także samo boisko:

Fot. Lebrac72 / Wikimedia Commons

Współcześnie produkowane źródła światła LED mogą być z powodzeniem użytkowane w lampach i reflektorach o dużej klasie szczelności, co sprawia, że coraz częściej stosuje się je do oświetlenia działającego na wolnym powietrzu. Niestraszne są im warunki atmosferyczne, a minimalna emisja ciepła pozwala je zamknąć w szczelnych obudowach bez ryzyka przegrzania. Nic więc dziwnego, że popularność zdobyły już sobie przenośne i stacjonarne naświetlacze LED, które skutecznie wypierają z rynku droższe i znacznie mniej ekonomiczne halogeny. To samo dotyczy już także reflektorów samochodowych, dających silne światło, a zarazem oszczędzających akumulatory. Tym samym LED-y przyczyniają się w znacznym stopniu do zwiększania bezpieczeństwa przy jednoczesnej redukcji kosztów.

Diody LED vs halogeny

Owszem, oświetlenie halogenowe jest wciąż liderem w oddawaniu barw: może osiągać nawet maksymalny współczynnik CRI = 100, ale LED-y osiągają już CRI 80, a więc są bardzo blisko. Mają przy tym i tę zaletę, że kończą swój żywot po cichu, po prostu gasnąc, podczas gdy halogen potrafi na koniec głośno „wystrzelić”. Miłośnikom wiernego oddawania kolorów warto przy tym zwrócić uwagę na zależność tego parametru od jakości źródła światła. Należy więc kupować droższe, markowe LED-y, które gwarantują światło znacznie bardziej zbliżone do naturalnego, niemęczące wzroku i lepiej oddające kolory.

Świetlówki energooszczędne do lamusa

LED-y zastępują też popularne od lat świetlówki energooszczędne, znane chociażby w postaci spiralnych źródeł światła w żarówkowej oprawie. Ich przewaga nad świetlówkami wynika m.in. z faktu, że nie wymagają rozgrzewania i od razu dają pełne światło. Są ponadto o wiele bardziej trwałe, jeśli chodzi o dopuszczalną liczbę włączeń i wyłączeń. Również stopień oszczędzania energii przemawia za LED-ami. Tego typu źródła światła lepiej zamieniają moc na moc światła. Aby zastąpić tradycyjną żarówkę o mocy 100 W, trzeba kupić świetlówkę 20-25 W lub żarówkę LED 15 W. Dla żarówki tradycyjnej 60 W są to wartości odpowiednio 14 W i 10 W. 

I wreszcie: LED-owe źródło światła ma długą żywotność, toteż pozostaje opłacalne nawet mimo nieco wyższej ceny, jaką trzeba zapłacić za produkty markowe.