A criação das lâmpadas LED marcou uma verdadeira revolução no campo da iluminação, destacando-se principalmente pela sua eficiência energética. Desde o seu surgimento, a tecnologia LED passou por diversas inovações, mas a grande mudança ocorreu na década de 1990, com a invenção do LED azul. A seguir, vamos descobrir como essa transformação aconteceu.

O inicio

O efeito de emissão de luz em materiais semicondutores foi descoberto no início do século XX. Em 1907, o cientista britânico H.J. Round foi o primeiro a observar o efeito de eletroluminescência em cristais de carbeto de silício, um fenômeno em que certos materiais emitem luz quando eletricamente estimulados. Em 1927, o cientista russo Oleg Lesev publicou as primeiras teorias que levariam ao diodo emissor de luz. No entanto, o primeiro LED com luz visível foi apresentado somente em 1962, por Nick Holonyak.

O primeiro LED visível, o vermelho

Como já mencionamos, em 1962 o engenheiro e inventor estadunidense Nick Holonyak utilizou uma combinação de uma combinação de fósforo e o material semicondutor arseneto de gálio (GaAsP), o que permitiu a criação de um LED que emitia luz visível no espectro vermelho, antes disso, os LEDs disponíveis só emitiam luz infravermelha, limitando suas o seu uso a poucas aplicações.

Embora o LED vermelho tenha inicialmente sido usado para fins de sinalização, o LED vermelho foi fundamental para impulsionar a pesquisa e o desenvolvimento de LEDs de outras cores,

Os LED coloridos

Na década de 1970, a tecnologia LED evoluiu com a introdução de diodos emissores de luz em novas cores, como verde e amarelo. Esses primeiros LEDs eram usados principalmente como indicadores em dispositivos eletrônicos, devido à sua intensidade de luz relativamente baixa e suas aplicações limitadas.

O desenvolvimento dos LEDs amarelos também ocorreu nessa época, com o uso de arseneto de gálio-alumínio (GaAlAs) e outros materiais semicondutores. Embora esses LEDs amarelos fossem menos eficientes em termos de brilho e consumo de energia, representaram um avanço significativo na tecnologia.

A verdadeira inovação no LED verde veio com a descoberta e o desenvolvimento de nitrato de gálio (GaN) e nitreto de gálio (GaN) como materiais semicondutores, o que revolucionou a tecnologia dos LEDs verdes, tornando-os muito mais eficientes e brilhantes.

Chegou quem faltava!

A criação do diodo emissor de luz azul representou um desafio considerável para a comunidade científica e a indústria eletrônica ao longo de várias décadas, pois abriria a possibilidade de gerar luz branca (e todas as outras cores) combinando vermelho, verde e azul. No final dos anos 1980, o engenheiro japonês Shuji Nakamura conseguiu o apoio financeiro necessário para desenvolver o tão esperado LED azul.

Nakamura dedicou-se à produção de cristais de nitreto de gálio (GaN) de alta qualidade. Embora os cristais de GaN já tivessem sido produzidos por Isamu Akasaki e Hiroshi Amano, a produção em larga escala ainda não era viável. Nakamura obteve sucesso na produção de cristais de GaN em 1990, enfrentando e resolvendo dois desafios adicionais: a criação de GaN tipo P e a produção de LEDs com potência suficiente para serem visíveis durante o dia. Esses problemas foram resolvidos separadamente por Nakamura e pelos pesquisadores Akasaki e Amano.

Apesar das abordagens distintas, ambas as linhas de pesquisa resultaram no desenvolvimento dos revolucionários LEDs azuis. A Nichia® apresentou esses LEDs pela primeira vez em 29 de novembro de 1993, e eles foram continuamente aprimorados ao longo da década de 1990.

Essa invenção transformou a indústria, permitindo a criação de lâmpadas mais econômicas e eficientes para uma ampla gama de aplicações de iluminação, além de viabilizar novas tecnologias de tela, agora presentes em quase todos os dispositivos eletrônicos modernos. Em 2014, Nakamura, Akasaki e Amano foram agraciados com o Prêmio Nobel de Física “pela invenção de diodos emissores de luz azuis eficientes que possibilitaram fontes de luz branca brilhantes e econômicas”.