Led-valot kehitet­tiin väri kerrallaan

7.11.2022

TEKSTI RIITTA SAARINEN
KUVA ISTOCK

Kun etsitään uusia valais­tus­rat­kai­suja, on led-valo nykyään ykkös­vaih­toehto. Tämän päivän ledit ovat energia­te­hok­kaita, ekolo­gisia ja edullisia, kun niitä vertaa hehku­lamp­puihin tai loiste­put­kiin. Niiden etuna on lisäksi pitkäi­käi­syys, pieni­ko­koi­suus ja mekaa­ninen kestävyys.

LED tai ledi (englan­niksi light-emitting diode) on puoli­joh­de­kom­po­nentti, joka säteilee valoa, kun sen läpi johde­taan sähkö­virta. Puoli­joh­teessa on sekä eristeen että johteen ominai­suuksia. Diodi päästää sähkö­virtaa vain yhteen suuntaan.

Ledin valmis­tus­ma­te­ri­aali määrää kompo­nentin lähet­tämän valon, jota voidaan muokata edelleen ledin pintaan lisätyillä kalvoilla ja pinnoitteilla.

Ledien yleis­ty­mistä on siivit­tänyt hehku­lamp­pu­kielto, joka tuli voimaan Suomessa syyskuussa 2011. Siitä lähtien 60-wattisia hehku­lamp­puja ei ole saanut enää valmistaa eikä maahan­tuoda EU:n alueelle.

Ensi vuoden elokuussa tilanne muuttuu vielä entises­tään, kun loiste­putket poistuvat käytöstä EU:n alueella. Tähän asti EU:ssa on ollut sallittua käyttää vielä T8- ja T5-loiste­putkia, vaikka ne sisäl­tävät eloho­peaa, jota pidetään yhtenä kaikkein vaaral­li­sim­mista ympäristömyrkyistä.

Ledien kehit­tä­misen takana on vuosi­kym­meniä kestänyt tutkimus. Toden teolla ne alkoivat valaista maailmaa 2000-luvulla.

Ensim­mäinen nykyai­kainen LED-valaisin oli väril­tään kirkkaanpunainen.

Jo vuonna 1907 oli kokeissa havaittu, että piikar­bi­di­kide, jonka läpi johde­taan sähkö­virta, hohtaa heikkoa valoa. Havainnon teki englan­ti­lainen insinööri Joseph Round työsken­nel­les­sään italia­laisen radio­neron Guglielmo Marconin avusta­jana. Nykyi­setkin ledit perus­tuvat tähän ilmiöön, joka tunne­taan nimellä elektroluminenssi.

Ilmiötä tutkit­tiin edelleen 1920-luvulla, ja 1950-luvulla tutkijat havait­sivat Yhdys­val­loissa, että eräät puoli­joh­de­ma­te­ri­aalit lähet­tivät infra­puna- eli lämpösäteilyä.

Toimiva, näkyvää valoa lähet­tävä ledi syntyi ensim­mäisen kerran amerik­ka­laisen General Electric ‑yhtiön labora­to­riossa lokakuussa 1962, eli kuusi­kym­mentä vuotta sitten. Ensim­mäinen nykyai­kainen LED-valaisin oli väril­tään kirkkaanpunainen.

Ledejä käytet­tiin pitkään lähes pelkäs­tään kohde­va­loina ja elekt­ro­nisten laitteiden merkki­va­loina sekä näyttö­tau­luissa ennen kuin niiden käyttö laajeni esimer­kiksi autojen valoihin ja niistä työva­lais­tuk­seen ja kotien käyttöön.

Varsi­nainen vallan­ku­mous ledien kanssa tapahtui vuonna 1993, jolloin japani­lainen insinööri ja tutkija Shuji Nakamura esitteli kirkkaan­si­nisen LED-valon suurelle yleisölle. Väriva­li­koiman laajen­tu­misen myötä kyettiin tuotta­maan myös valkoista LED-valoa.

LED-valojen yhtenä heikkou­tena on ollut se, että ne eivät kestä korkeita lämpö­ti­loja. Nykyään markki­noilla on kuitenkin jo ledejä, jotka sopivat myös vaikka saunaan.

 

Suoma­lai­silla ledeillä pieni hiilijalanjälki

Kajaa­ni­lainen yritys Valta­valo tarjoaa yrityk­sille ja julkis­hal­lin­nolle energia­te­ho­kasta valais­tusta vaihdet­ta­villa valon­läh­teillä. Näin valais­tusta ei tarvitse uusia kokonaan. Asiakas säästää valais­tuksen kustan­nuk­sissa ja pienentää hiilijalanjälkeään.

Valta­valo on mukana SITRAn listalla, jolla on Suomen kiinnos­ta­vimpia kierto­ta­lous­yri­tyksiä. Yritys siirsi toimin­tansa vuonna 2012 Kiinasta Suomeen.

Suurin osa maailman ledeistä valmis­te­taan Kiinassa ja muualla Aasiassa. Maailman suurimpia ledien valmis­taja ovat Signify (Philips), Samsung LED, Acuity Brands, Cree ja Nichia.

Maailman suurin LED-kyltti Thaimaassa

Maailman suurin LED-valora­ken­nelma löytyy Guinness World Recordsin mukaan Thaimaan Phuke­tista. Kyse on thai-kulttuuria esitte­levän Carnival Magic ‑teema­puiston logosta, joka käsittää yli 400 000 lediä. Logo valmistui puistoon kesäkuussa 2022.

Puistossa on erilaisia alueita, joista Kingdom of Lights, Valojen valta­kunta, säteilee valoa ja värejä. Kaikkiaan alueelta löytyy yli 40 miljoonaa lediä.

Ennätys­mäisen LED-valo-raken­nelman lisäksi puistoon on raken­nettu maailman suurin LED-valoveistos.

UV-ledit suojaavat ihmisiä viruksilta

Ultra­vio­let­ti­sä­teilyn desin­fioin­ti­kykyä on jo pitkään hyödyn­netty tilojen haasta­vassa desin­fioin­nissa. Tyypil­lisiä desin­fioi­vien valai­sinten käyttö­koh­teita ovat olleet muun muassa sairaa­loiden leikkaussalit.

Uuden valais­tus­tek­niikan myötä UV-ledit voivat tehdä ilmassa olevista ja pintoihin kiinnit­ty­neistä taudi­nai­heut­ta­jista vaarat­tomia muuta­massa minuu­tissa, myös silloin kun paikalla on ihmisiä.

Tervey­den­huollon lisäksi UV-ledejä voidaan hyödyntää muun muassa kouluissa, tapah­tu­ma­ti­loissa ja elintarviketeollisuudessa.