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.