De LED staat de laatste tijd natuurlijk volop in de belangstelling vanwege energiezuinige verlichting. Maar de kleine ‘lampjes’ kennen nog veel meer toepassingen.
De LED ofwel Light Emitting Diode is geen lamp. Het is een halfgeleider die geoptimaliseerd is voor de productie van licht. De geschiedenis van dit elektronische onderdeel gaat verrassend ver terug. Al in 1907 zag de Britse onderzoeker bij Marconi labs Henry Joseph Round iets bijzonders. Wanneer hij namelijk een spanning op een stuk carborondum (siliciumcarbide, ook een halfgeleider) zette begon dit spontaan licht te geven. In hetzelfde jaar zag de Rus Oleg Vladimirovich Losev hetzelfde gebeuren. Vreemd genoeg publiceerde hij hier pas 20 jaar later – in 1927 – over. En daarna werd het nog veel langer stil rondom de ‘ontdekking van de LED’. Want dat was het in feite. Pas in 1962 werd patent aangevraagd voor de eerste infrarood LED. Die dingen komen bijvoorbeeld uitstekend van pas in afstandsbedieningen. In hetzelfde jaar werd ook het eerste exemplaar dat zichtbaar rood licht uitstraalt ontwikkeld. In 1972 verscheen de eerste gele en een lichtsterkere versie van de rode. Groen volgde ook al snel. Met die drie kleuren hebben we het vervolgens heel lang moeten doen.
De heilige graal: blauw
Omdat de lichtopbrengst van LED’s lange tijd relatief gezien niet heel hoog was, werden de onderdelen vooral te pas en te onpas gebruikt als indicatoren. En ook nu nog zorgen de lichtende halfgeleidertjes s ervoor dat je snel kan zien of bijvoorbeeld je voedingsadapter werkt. Maar ook voor displays wordt het onderdeel veelvuldig gebruikt, al is dat sinds de komst van LCD-displays minder geworden. Veel klokradio’s beschikken echter nog steeds over een LED-display. Om LED’s ook voor verlichting in te kunnen zetten, of voor gebruik in bijvoorbeeld grote panelen in de vorm van reclameborden en publieke tv-schermen ontbrak lange tijd echter één vitale kleur: blauw. Een blauwe LED werd weliswaar al in 1979 uitgevonden, maar was veel te duur voor massaproductie. Pas vanaf 1994 was het mogelijk om min of meer betaalbare blauwe exemplaren op de markt te brengen. Vanaf dat moment daalde de prijs gestaag en tegenwoordig kost een blauw exemplaar niks meer of minder dan welke andere kleur LED ook.
Van blauw naar wit
Die blauwe LED was ook van vitaal belang voor de ontwikkeling van witte soortgenoten. In principe zou je wit licht kunnen maken door een blauwe, rode en groene LED in een behuizing te proppen. Samen stralen deze drie dan wit licht uit. Het is dan wat moeilijk om een consistente kleur te genereren. Handiger bleek om een blauwe LED als basis te nemen en de binnenkant met een wit fluorescerend materiaal te bekleden. Samen met het fors toegenomen vermogen van de blauwe LED zorgde dat voor – eindelijk – energiezuinige LED-verlichting. Het grote voordeel van dit type verlichting is dat de efficiëntie veel hoger is dan bij een gewone gloeilamp. Bij deze laatste lampsoort wordt het overgrote deel van de energie omgezet in hitte. Bij de LED is dat veel minder het geval. Inmiddels vind je LED-verlichting dan ook in de schappen van elke zichzelf respecterende bouwmarkt en lampenwinkel. Mooi is daarbij dat je uit allerlei wittinten kunt kiezen. Van fris koud-wit tot warmgeel, net wat je wilt.
Kwaliteitsverschil
Wel is er erg veel kwaliteitsverschil tussen de verschillende LED-lampen. Omdat ze werken op de netspanning is een ingebouwde voeding noodzakelijk. LED’s werken namelijk maar op maximaal een paar Volt gelijkspanning en niet de 230…240 Volt wisselspanning uit de wandcontactdoos. En precies op die voedingen wordt vaak (veel te veel) bespaard bij goedkope budgetlampen. Met als gevolgd dat ze vaak minder lang meegaan dan de aloude gloeilamp, wat alsnog slecht is voor het milieu. Beter iets meer uitgeven aan een merklamp die langer meegaat dus.
Laser
Blijft over de laserdiode, ook een vorm van een LED. De laserdiode was (en is) onmisbaar voor de (betaalbare) verspreiding van cd-, dvd- en Blu-ray-spelers en branders. Zonder de laserdiode waren bijvoorbeeld compacte spelers of dvd-branders in een pc niet mogelijk geweest, om het maar helemaal niet te hebben over portable cd-spelers. Grote kans dat er ook in jouw pc nog ergens een dvd-brander aanwezig is, al loopt het aantal terug. Wel zal je ongetwijfeld een of meer LED’s in je pc of notebook aantreffen. Wie kan zich nog een systeem zonder indicatie-LED voor bijvoorbeeld harddisk-activiteit voorstellen? De afgeleide OLED’s vinden hun toepassing in beeldschermen van bijvoorbeeld smartphones en tv’s. De LED is dan ook onmisbaar – al was het maar als ‘flitser’ in je smartphone – in de huidige maatschappij en kent een verrassend lange geschiedenis.
Ronald Smit kan dankzij een combinatie van een elektronica- en een journalistieke opleiding (afstudeerrichting radio en nieuwe media) technische zaken op een heldere en eenvoudige manier uitleggen. Zijn jarenlange schrijfervaring voor onder meer Computer Idee geeft u al snel de ‘aha-erlebnis’ waar u wellicht al zo lang naar op zoek was. En wordt het dan toch allemaal wat ingewikkeld, dan loodst hij de lezer snel en zeker langs eventuele barrières en valkuilen. De boeken van Ronald vind je hier.