LEDtekniikassa

LED-tekniikassa viitataan valon tuottamiseen käyttettäviin valodiodiihin (LED). Ne ovat puolijohdedioita, jotka säteilevät valoa sähkövirran vaikutuksesta elektronien ja aukkojen rekombinaation seurauksena. Väri määräytyy materiaalin bandgapin mukaan; valkoisen valon saavuttamiseksi käytetään yleisesti sinistä LEDiä fosforin avulla tai useamman LED-värin yhdistelmää.

Historian suurin läpimurto oli sinisen LEDin kehittäminen 1990-luvulla. Tämä mahdollisti valkoisen LED-valon tuotannon. Shuji Nakamura, Isamu Akasaki ja Hiroshi Amano saivat tästä Nobel-palkinnon vuonna 2014. Nykyään valkoiset LED-lamput ovat yleisiä ja niiden tehokkuus sekä elinikä ovat parantuneet huomattavasti.

LEDien energiatehokkuus mitataan lumen per wattinä (lm/W). Nykyiset valkoiset LED-lamput tuottavat yleensä 100–200 lm/W, ja kehitys jatkuu. Elinikä on usein 25 000–50 000 tuntia riippuen lämpötilan hallinnasta ja käyttökontekstista. Tehokas lämpöjohtaminen on kriittinen tekijä.

Edut ovat korkea energiatehokkuus, pitkä käyttöikä, nopea sytytys ja laaja värintoisto. LEDit sisältävät vähän tai ei ollenkaan elohopeaa ja ne tuottavat vähemmän lämpöä valon tuotettuun kirkkauteen nähden, kun ne on asianmukaisesti jäähdytetty.

Haasteisiin kuuluu laadukkaan valon tuottaminen ja optimaalisen spektrin hallinta sekä valaistuksen näkökohta kuten glare ja värintoisto. Lämpötilan hallinta, ajureiden yhteensopivuus ja kustannusten lasku ovat jatkuvia kehityskohteita.

Sovellukset kattavat sisä- ja ulkovalaistuksen, katu- ja liikennevalaistuksen sekä näyttö- ja autoalojen valaistus. Standardit ja säädökset, kuten IEC/EN, Ecodesign, REACH ja RoHS, ohjaavat tuotteiden ominaisuuksia ja energiamerkintöjä.

Tulevaisuudessa LED-tekniikka kehittyy entisestään kohti pienempää kulutusta, parempaa värintoistoa ja saumattomasti integroitua älykäyttöä.