Название LED (светодиодное освещение) аббревиатура от английского названия «Light Emitting Diode» и представляет тип полупроводникового диода, который излучает свет, когда через него протекает ток. Излучаемый им свет может быть в видимом спектре, а также в инфракрасном и ультрафиолетовом. Несмотря на то, что светодиоды сегодня имеют широкое применение, технологический путь создания первого светодиодного освещения был сложным. Лампа накаливания освещала почти весь ХХ век, но ее самые большие недостатки — это неэффективность использования энергии, поскольку она тратит большую часть энергии на отопление, и ее короткий срок службы. Люминесцентное освещение начали использовать в 1930-х годах. По сравнению с лампами накаливания люминесцентное освещение более эффективно. Но, это не было идеальным решением, поскольку содержит токсичную ртуть и имеет склонность к мерцанию. Требовалось лучшее решение.
В 1961. году Гэри Питман и Джеймс Бирд случайно изобрели светодиод, пытаясь сконструировать лазерный диод. Первый светодиод излучал невидимый человеческому глазу инфракрасный свет, который позже нашел свое применение в дистанционном управлении. В течение следующих нескольких десятилетий исследованиями сделаны красные и зеленые светодиоды, видимыми человеческому глазу, но ученые не смогли создать синий светодиод, который был нужен для создания белого светодиода.
Крупнейшие компании, производящие электрические устройства, пытались найти способ создать синие светодиоды. Ключевым элементом было химическое соединение нитрид галлия, которое оказалось трудно создать в лаборатории. После почти тридцати лет безуспешных попыток ученые решили начать исследования с другим более перспективным полупроводниковым материалам.
Небольшая японская компания NICHIA и японский физик Шуйджи Накамура также приняли участие в гонке за синим светодиодом. Накамура сначала попытался создать синий светодиод самостоятельно, но с минимальным бюджетом он был вынужден создать красные и инфракрасные светодиоды практически из ничего, используя детали, которые он собирал и смоделировал вручную. Это не привело его к желаемому результату, но дало ему большой опыт и знания о создании светодиодов. Накамура решил использовать сложное соединение нитрид галлия для создания синего светодиода, который тогда в научных кругах уже был охарактеризован как невозможное решение. Этого ученого не обескуражили небольшой бюджет и использование соединения, которое было практически невозможно произвести, потому что у него был очень сильный личный мотив для изобретения синего светодиода — его докторская диссертация. Для Накамуры докторская диссертация была необходима для продолжения его университетской карьеры в США. Он выбрал эту проблематичную технологию из-за небольшого количества опубликованных к тому времени статей, которые облегчили бы ему получение необходимую дипплому.
Большинство компаний в 80-х годах создавали светодиоды с использованием доступного в продаже дорогостоящего оборудования, которое оказалось неэффективным при производстве синих светодиодов и вызывало частые взрывы в лабораториях. Тем не менее, Накамура убедил руководство компании NICHIA, в которой он работал, купить оборудование необходимое для производства соединения которое привело бы к созданию синего светодиода. Вместо того, чтобы начинать с нуля, как в первый раз, он доработал купленное оборудование. Спустя всего года ему удалось получить нитрид галлий в лабораторных условиях. Его метод снизил затраты производства светодиодного чипа, который дает голубоватый свет. Белый светодиод в своем корпусе содержит этот светодиодный чип, который дает голубоватый свет, покрытый слоем люминофора, который преобразует голубоватый свет в белый.
Маленькие, энергоэффективные и яркие светодиоды началы световую революции и теперь используются почти во всех электрических устройствах, таких как телефоны, телевизоры, компьютеры итд. В 2014 году Шуйджи Накамура получил Нобелевскую премию по физике вместе с Исамой Джакасаки и Хироши Аманом.
