Prima dell'introduzione delle lampade a LED, sono stati utilizzati tre tipi di lampade per la maggior parte dell'illuminazione generale (bianca):
Luci ad incandescenza, che producono luce con un filamento incandescente riscaldato dalla corrente elettrica. Questi sono molto inefficienti, avendo unefficacia luminosadi 10-17 lumen / W e hanno anche una breve durata di 1000 ore. Vengono gradualmente eliminati dalle applicazioni di illuminazione generale. Le lampade a incandescenza producono un continuospettro del corpo nerodi luce simile alla luce solare, e quindi produce altaIndice di resa cromatica(CRI).
Lampade fluorescenti, che produconoultraviolettoluce di ascarica di baglioretra due elettrodi in un tubo a bassa pressione dimercuriovapore, che viene convertito in luce visibile da afluorescenterivestimento all'interno del tubo. Questi sono più efficienti delle lampade a incandescenza, hanno un'efficacia luminosa di circa 60 lumen / W e hanno una durata più lunga di 6.000-15.000 ore e sono ampiamente utilizzati per l'illuminazione residenziale e degli uffici. Tuttavia, loromercurioil contenuto li rende pericolosi per l'ambiente e devono essere smaltiti comerifiuti pericolosi.
Lampade ad alogenuri metallici, che producono luce da un arco tra due elettrodi in un'atmosfera di argon, mercurio e altri metalli e iodio o bromo. Queste erano le luci elettriche bianche più efficienti prima dei LED, con un'efficienza luminosa di 75-100 lumen / W e una durata della lampadina relativamente lunga di 6.000-15.000 ore, ma poiché richiedono un periodo di riscaldamento di 5-7 minuti prima di accendersi, non vengono utilizzati per l'illuminazione residenziale, ma per l'illuminazione di grandi aree commerciali e industriali, nonché per luci di sicurezza esterne e lampioni. Come i fluorescenti, contengono anche mercurio pericoloso.
Considerate come convertitori di energia elettrica, tutte queste lampade esistenti sono inefficienti, emettendo più energia in ingresso come calore di scarto che come luce visibile. L'illuminazione elettrica globale nel 1997 ha consumato 2016 terawattora di energia. L'illuminazione consuma circa il 12% dell'energia elettrica prodotta dai paesi industrializzati. La crescente scarsità dirisorse energetichee i costi ambientali della produzione di energia, in particolare la scoperta diriscaldamento globalea causa dell'anidride carbonica emessa dalla combustione dicombustibili fossili, che sono la più grande fonte di energia per la generazione di energia elettrica, ha creato un maggiore incentivo a sviluppare luci elettriche più efficienti dal punto di vista energetico.
I primi LED a bassa potenza sono stati sviluppati all'inizio degli anni '60 e producevano luce solo nelle basse frequenze rosse dello spettro. Il primo LED blu ad alta luminosità è stato dimostrato daShuji NakamuradiNichia Corporationnel 1994.L'esistenza di LED blu e LED ad alta efficienza ha portato allo sviluppo del primo' LED bianco', che ha impiegato un rivestimento al fosforo per convertire parzialmente la luce blu emessa in frequenze rosse e verdi creando un luce che appare bianca.IsamuAkasaki,HiroshiAmanoe Nakamura sono stati successivamente premiati con il 2014Premio Nobel per la fisicaper l'invenzione del LED blu.
La Cina ha ulteriormente potenziato la ricerca e lo sviluppo dei LED nel 1995 e ha dimostrato il suo primo albero di Natale a LED nel 1998. La nuova applicazione della tecnologia LED è diventata poi diffusa all'inizio del 21 ° secolo dagli Stati Uniti (Cree) e dal Giappone (Nichia, Panasonic e Toshiba) e poi a partire dal 2004 da Corea e Cina (Samsung, Kingsun, Solstice, Hoyol e altri.)
Negli Stati Uniti, l'Energy Independence and Security Act (EISA) del 2007 ha autorizzato ilDipartimento dell'Energia(DOE) per stabilire ilPremio Bright Tomorrow Lightingconcorrenza, nota come quotazione GG; quotazione L Premio GG; la prima competizione tecnologica sponsorizzata dal governo progettata per sfidare l'industria a sviluppare ricambi per 60 Wlampade a incandescenzaePAR 38lampade alogene. La legislazione EISA ha stabilito i requisiti di base e gli importi dei premi per ciascuna delle due categorie della competizione e ha autorizzato premi in denaro fino a $ 20 milioni. La competizione includeva anche la possibilità per i vincitori di ottenere accordi federali di acquisto, programmi di utilità e altri incentivi. Nel maggio 2008, hanno annunciato i dettagli della competizione e i requisiti tecnici per ciascuna categoria. I prodotti di illuminazione che soddisfano i requisiti della concorrenza potrebbero utilizzare solo il 17% dell'energia utilizzata dalla maggior parte delle lampade a incandescenza attualmente in uso. Nello stesso anno il DOE ha anche lanciato il programma Energy Star per i prodotti di illuminazione a stato solido. La legislazione EISA ha anche autorizzato un programma di premi L aggiuntivo per lo sviluppo di una nuova quotazione GG; quotazione&della lampada del 21 ° secolo ;.
Nel 2008, Philips Lighting ha interrotto la ricerca sulle lampade fluorescenti compatte e ha iniziato a dedicare gran parte del proprio budget di ricerca e sviluppo all'illuminazione a stato solido. Il 24 settembre 2009,PhilipsLighting North America è stata la prima a presentare le lampade della categoria per sostituire la quotazione standard da 60 W A-19 GG;Vite Edisonapparecchio" lampadina, con un design basato sulla loro precedente quotazione GG; AmbientLED" prodotto di consumo. Il 3 agosto 2011, DOE ha assegnato il premio nella categoria di sostituzione da 60 W a una lampada a LED Philips dopo 18 mesi di test approfonditi.
Le prime lampade a LED variavano notevolmentecromaticitàdalle lampade a incandescenza che stavano sostituendo. È stato sviluppato uno standard, ANSI C78.377-2008, che specificava le gamme di colori consigliate per i prodotti di illuminazione a stato solido utilizzando LED bianchi da caldi a caldi con varie temperature di colore correlate. Nel giugno 2008,NISTha annunciato i primi due standard per l'illuminazione a stato solido negli Stati Uniti. Questi standard descrivono le specifiche di prestazione per le sorgenti luminose a LED e prescrivono metodi di prova per prodotti di illuminazione a stato solido.
Anche nel 2008 negli Stati Uniti e in Canada, ilEnergy Staril programma ha iniziato a etichettare le lampade che soddisfano una serie di standard per l'ora di inizio, l'aspettativa di vita, il colore e la coerenza delle prestazioni. L'intento del programma è quello di ridurre le preoccupazioni dei consumatori a causa della qualità variabile dei prodotti, fornendo trasparenza e standard per l'etichettatura e l'usabilità dei prodotti disponibili sul mercato. Le lampadine certificate Energy Star sono una risorsa per trovare e confrontare lampade qualificate Energy Star. Un programma simile nelRegno Unito(gestito daFiducia per il risparmio energetico) è stato lanciato per identificare i prodotti di illuminazione che soddisfano il risparmio energetico e le linee guida sulle prestazioni.
La Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) nel 2008 ha pubblicato un documentariostandard LM-79, che descrive i metodi per testare i prodotti di illuminazione a stato solido per la loro emissione luminosa (lumen), efficacia (lumen per watt) e cromaticità.
Nel gennaio 2009, è stato riferito che i ricercatori diUniversità di Cambridgeaveva sviluppato una lampada a LED che costa £ 2 (circa $ 3 US), è 12 volte più efficiente dal punto di vista energetico di una lampada al tungsteno e dura 100.000 ore.
A partire dal 2016, secondo Noah Horowitz delConsiglio di difesa delle risorse naturali, nuovi standard proposti dalDipartimento dell'Energia degli Stati Unitisignificherebbe probabilmente che la maggior parte delle lampadine utilizzate in futuro sarebbe a LED.
