ໄດໂອດປ່ອຍແສງ (LED)
ໄດໂອດປ່ອຍແສງ (LEDs) ແມ່ນໜຶ່ງໃນນະວັດຕະກໍາທີ່ສຳຄັນ ແລະ ມີອິດທິພົນທີ່ສຸດໃນເຕັກໂນໂລຊີແສງສະຫວ່າງທີ່ທັນສະໄໝ. ໄດໂອດເປັນຕົວແທນຂອງການປະສົມປະສານທີ່ສົມບູນແບບຂອງປະສິດທິພາບພະລັງງານ, ພະລັງງານ, ຄວາມທົນທານ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນທາງເລືອກຊັ້ນນໍາໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ຕັ້ງແຕ່ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຈົນເຖິງແສງສະຫວ່າງທົ່ວໄປ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບປະຫວັດຄວາມເປັນມາ, ຫຼັກການດໍາເນີນງານ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ແລະ ຂໍ້ດີຂອງເຕັກໂນໂລຊີ LED.
ປະຫວັດຫຍໍ້ຂອງ LEDs
ໄຟ LED ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນຄັ້ງທຳອິດໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 20. ໃນປີ 1907, ນັກວິທະຍາສາດຊາວອັງກິດ H.J. Round ໄດ້ຄົ້ນພົບວ່າວັດສະດຸບາງຊະນິດສາມາດປ່ອຍແສງໄດ້ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າຜ່ານພວກມັນ. ການຄົ້ນພົບນີ້ໄດ້ວາງພື້ນຖານສຳລັບການພັດທະນາໃນອະນາຄົດຂອງໄຟ LED, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລານັ້ນພວກມັນສາມາດຜະລິດແສງທີ່ອ່ອນຫຼາຍເທົ່ານັ້ນ ແລະ ບໍ່ມີການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ.
ໃນປີ 1962, Nick Holonyak Jr., ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ບໍລິສັດ General Electric, ໄດ້ສ້າງ LED ທຳອິດທີ່ຜະລິດແສງສີແດງໄດ້ສຳເລັດ. ການຄົ້ນພົບນີ້ໄດ້ໝາຍເຖິງຈຸດສຳຄັນໃນປະຫວັດສາດຂອງໄຟສ່ອງສະຫວ່າງ ແລະ ປູທາງໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາ LED ໃນສີອື່ນໆໃນພາຍຫຼັງ. ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1960 ແລະ ຕົ້ນຊຸມປີ 1970, LED ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນຜະລິດເພື່ອການຄ້າສຳລັບຕົວຊີ້ບອກ ແລະ ຈໍສະແດງຜົນເອເລັກໂຕຣນິກ.
ການພັດທະນາໄຟ LED RGB (ສີແດງ, ສີຂຽວ, ສີຟ້າ) ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1990 ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງແສງສີທີ່ຫຼາກຫຼາຍໂດຍການລວມໄຟ LED ທັງສາມນີ້ເຂົ້າກັນ. ໃນຊຸມປີ 2000, ໄຟ LED ສີຂາວທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ສົດໃສໄດ້ມີໃຫ້ໃຊ້, ເປີດໂອກາດໃໝ່ໆໃນການເຮັດໃຫ້ມີແສງທົ່ວໄປ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ LED
LED ແມ່ນເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ປ່ອຍແສງເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານມັນ. ຂະບວນການນີ້ເອີ້ນວ່າ ການລອຍແສງໄຟຟ້າດ້ວຍໄຟຟ້າ. ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງ LED ປະກອບດ້ວຍສອງຊັ້ນຂອງວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳຄື: ຊັ້ນປະເພດ p (ບວກ) ແລະ ຊັ້ນປະເພດ n (ລົບ). ເມື່ອສອງຊັ້ນນີ້ລວມເຂົ້າກັນ, ພວກມັນປະກອບເປັນຈຸດຕໍ່ p-n.
ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າຖືກນຳໃຊ້ກັບ LED, ເອເລັກຕຣອນຈາກຊັ້ນປະເພດ n ແລະ ຮູ (ແນວຄວາມຄິດທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງຕຳແໜ່ງວ່າງຂອງເອເລັກຕຣອນ) ຈາກຊັ້ນປະເພດ p ຈະແຜ່ກະຈາຍໄປທົ່ວຈຸດຕໍ່ p-n. ເມື່ອເອເລັກຕຣອນພົບກັບຮູ, ພະລັງງານຈະຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງໂຟຕອນ (ອະນຸພາກແສງ), ເຮັດໃຫ້ LED ປ່ອຍແສງອອກມາ. ສີຂອງແສງທີ່ຜະລິດອອກມາແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳທີ່ໃຊ້.
ແອັບພລິເຄຊັນ LED
ໄຟ LED ໄດ້ປະຕິວັດເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ ຂະແໜງອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ ຍ້ອນຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງມັນ. ນີ້ແມ່ນບາງການນຳໃຊ້ຫຼັກຂອງໄຟ LED ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ:
1. ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງ
ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງແມ່ນໜຶ່ງໃນການນຳໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດຂອງໄຟ LED ໃນປະຈຸບັນ. ໄຟ LED ຖືກນຳໃຊ້ໃນໄຟສ່ອງສະຫວ່າງໃນຄົວເຮືອນ, ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງຕາມຖະໜົນ, ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງທາງສະຖາປັດຕະຍະກຳ, ແລະ ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງສວນ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບໄຟ incandescent ແລະ fluorescent, ໄຟ LED ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຫຼາຍກວ່າ, ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານກວ່າ, ແລະ ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າ ເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ມີສານປະລອດ.
2. ອີເລັກໂທຣນິກາ ຄອນຊູເມີນ
ໄຟ LED ຖືກນຳໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ ເຊັ່ນ: ໜ້າຈໍໂທລະພາບ, ຈໍຄອມພິວເຕີ, ໂທລະສັບສະຫຼາດ ແລະ ແທັບເລັດ. ໄຟ LED ຊ່ວຍໃຫ້ໜ້າຈໍມີຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບທີ່ດີເລີດ, ຄວາມສະຫວ່າງສູງ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ. ເທັກໂນໂລຢີໜ້າຈໍ OLED (Organic Light Emitting Diode) ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ໜ້າຈໍມີຄວາມບາງ ແລະ ຍືດຫຍຸ່ນໄດ້ຫຼາຍ.
3. ຕົວຊີ້ບອກ ແລະ ການສະແດງຜົນ
ການນໍາໃຊ້ເບື້ອງຕົ້ນຂອງໄຟ LED ແມ່ນໃຊ້ເປັນຕົວຊີ້ບອກໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ ເຊັ່ນ: ໂມງດິຈິຕອນ ແລະ ເຄື່ອງຄິດໄລ່. ຈົນເຖິງທຸກມື້ນີ້, ໄຟ LED ຍັງຄົງເປັນທາງເລືອກຫຼັກສໍາລັບຕົວຊີ້ບອກສະຖານະໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ ເນື່ອງຈາກການໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ ແລະ ມີການເບິ່ງເຫັນທີ່ດີ.
4. ຍານຍົນ
ໃນອຸດສາຫະກຳລົດຍົນ, ໄຟ LED ຖືກນໍາໃຊ້ໃນໄຟໜ້າ, ໄຟທ້າຍ, ໄຟສັນຍານລ້ຽວ ແລະ ພາຍໃນລົດ. ໄຟ LED ມີປະສິດທິພາບ ແລະ ໃຊ້ໄດ້ດົນກວ່າຫລອດໄຟແບບດັ້ງເດີມ, ເຊິ່ງໃຫ້ແສງສະຫວ່າງໄວ ແລະ ສະຫວ່າງກວ່າ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບຄວາມປອດໄພໃນການຈະລາຈອນ.
5. ສຸຂະພາບ ແລະ ການແພດ
ໄຟ LED ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນທາງການແພດ, ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນການປິ່ນປົວດ້ວຍແສງ, ເຄື່ອງມືຜ່າຕັດ, ແລະອຸປະກອນການວິນິດໄສ. ຄຸນສົມບັດການຜະລິດຄວາມຮ້ອນຕໍ່າຂອງພວກມັນເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການແພດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາແລະຄວາມປອດໄພເປັນສິ່ງສໍາຄັນ.
6. ການກະສິກຳແນວຕັ້ງ ແລະ ການປູກພືດດ້ວຍນ້ຳ
ຂະແໜງກະສິກຳຍັງນຳໃຊ້ໄຟ LED ເພື່ອໃຫ້ແສງສະຫວ່າງແກ່ພືດໃນການກະສິກຳແນວຕັ້ງ ແລະ ລະບົບໄຮໂດຣໂພນິກ. ໂດຍການຄວບຄຸມລະດັບແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາ, ໄຟ LED ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການສັງເຄາະແສງ ແລະ ເລັ່ງການເຕີບໂຕຂອງພືດ.
ຂໍ້ດີຂອງ LED
ເທັກໂນໂລຢີ LED ມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກຊັ້ນນໍາໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນບາງຂໍ້ດີຫຼັກຂອງ LED:
1. ປະສິດທິພາບພະລັງງານ
ໜຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງເທັກໂນໂລຢີ LED ແມ່ນປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຂອງມັນ. LED ປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນແສງສະຫວ່າງດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງຄວາມຮ້ອນ. ໄຟ LED ສາມາດປະຫຍັດພະລັງງານໄດ້ເຖິງ 80% ເມື່ອທຽບກັບຫລອດໄຟ incandescent.
2. ອາຍຸຍືນ
ໄຟ LED ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຫຼາຍ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະມີອາຍຸການໃຊ້ງານ 20.000 ຫາ 50.000 ຊົ່ວໂມງ, ຍາວກວ່າຫລອດໄຟ incandescent (ປະມານ 1.000 ຊົ່ວໂມງ) ແລະ ຫລອດໄຟ fluorescent (ປະມານ 8.000 ຊົ່ວໂມງ). ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການປ່ຽນຫລອດໄຟເລື້ອຍໆ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດໂດຍສະເພາະໃນການນຳໃຊ້ທາງການຄ້າ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ.
3. ຄວາມທົນທານ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງ
ໄຟ LED ບໍ່ມີເສັ້ນໃຍ ຫຼື ແກ້ວທີ່ແຕກງ່າຍຄືກັບຫລອດໄຟ incandescent, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນທົນທານຕໍ່ການກະແທກ ແລະ ການສັ່ນສະເທືອນໄດ້ດີກວ່າ. ໂຄງສ້າງແບບແຂງຂອງມັນເຮັດໃຫ້ພວກມັນທົນທານ ແລະ ສາມາດທົນທານຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ.
4. ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ
ຫຼອດໄຟ LED ບໍ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງສານປະລອດຄືກັບຫຼອດໄຟ fluorescent ເຊິ່ງສາມາດເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສຸຂະພາບຂອງມະນຸດ. ປະສິດທິພາບພະລັງງານສູງຂອງພວກມັນຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ CO2, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າ.
5. ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ
ໄຟ LED ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງໃນດ້ານການອອກແບບ ແລະ ການນຳໃຊ້. ພວກມັນສາມາດຜະລິດໄດ້ໃນຫຼາກຫຼາຍຮູບຮ່າງ ແລະ ຂະໜາດ ແລະ ສາມາດປະສົມປະສານເຂົ້າໃນການອອກແບບຜະລິດຕະພັນທີ່ສັບສົນສູງ. ໄຟ LED ຍັງສາມາດປັບແຕ່ງໃຫ້ຜະລິດສີໄດ້ຫຼາກຫຼາຍໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຕົວກອງເພີ່ມເຕີມ.
6. ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງໄວຂຶ້ນ
ໄຟ LED ຈະສະຫວ່າງທັນທີໂດຍບໍ່ມີການຊັກຊ້າໃນການອຸ່ນເຄື່ອງ, ບໍ່ເຫມືອນກັບໂຄມໄຟປະເພດອື່ນໆບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໂຄມໄຟທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງທາດບາຫຼອດ ແລະ ໂຄມໄຟປະຢັດພະລັງງານ, ເຊິ່ງຕ້ອງໃຊ້ເວລາດົນພໍສົມຄວນເພື່ອໃຫ້ບັນລຸຄວາມສະຫວ່າງເຕັມທີ່. ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນໂດຍສະເພາະໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຈຳເປັນຕ້ອງມີການສ່ອງສະຫວ່າງທັນທີ, ເຊັ່ນ: ໄຟຈະລາຈອນ ແລະ ໄຟໜ້າລົດ.
ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ອະນາຄົດຂອງ LED
ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງ, ເຕັກໂນໂລຊີ LED ຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງ. ສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງອັນໜຶ່ງແມ່ນການຫຼຸດລົງຂອງປະສິດທິພາບເມື່ອ LED ເຮັດວຽກຢູ່ໃນກະແສໄຟຟ້າສູງ, ເຊິ່ງເປັນປະກົດການທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມ "droop". ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາຍັງສືບຕໍ່ແກ້ໄຂບັນຫານີ້ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງ LED.
ນອກຈາກນັ້ນ, ລາຄາເບື້ອງຕົ້ນຂອງໄຟ LED ມັກຈະສູງກວ່າໂຄມໄຟທຳມະດາ, ເຖິງແມ່ນວ່າລາຄານີ້ຈະສືບຕໍ່ຫຼຸດລົງຍ້ອນເຕັກໂນໂລຢີກ້າວໜ້າ ແລະ ປະລິມານການຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນ.
ອະນາຄົດຂອງໄຟ LED ເບິ່ງຄືວ່າມີຄວາມຫວັງຫຼາຍ. ນະວັດຕະກໍາຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຫຍໍ້ຂະໜາດຂອງໄຟ LED, ການພັດທະນາໄຟ LED ສີຟ້າສູງ, ໄຟ LED ຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະ ໄຟ LED ອິນຊີ (OLED) ສືບຕໍ່ສະໜອງໂອກາດໃໝ່ໆສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ກວ້າງຂວາງ ແລະ ກ້າວໜ້າກວ່າເກົ່າ. ດ້ວຍຄວາມຍືນຍົງ ແລະ ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານກາຍເປັນຈຸດສຸມທີ່ສຳຄັນທົ່ວໂລກ, ໄຟ LED ຄາດວ່າຈະຍັງຄົງເປັນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ສຳຄັນໃນການໃຫ້ແສງສະຫວ່າງ ແລະ ຈໍສະແດງຜົນເອເລັກໂຕຣນິກໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້.
ສະຫຼຸບ
ໄດໂອດປ່ອຍແສງ (LEDs) ເປັນເທັກໂນໂລຢີປະຕິວັດທີ່ໄດ້ປ່ຽນແປງວິທີທີ່ພວກເຮົາຮັບຮູ້ ແລະ ນຳໃຊ້ແສງ. ຕັ້ງແຕ່ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງໃນເຮືອນຈົນເຖິງການນຳໃຊ້ທາງການແພດ ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກ, ໄຟ LED ສະເໜີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງລວມທັງປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ, ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ, ຄວາມທົນທານ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການອອກແບບ ແລະ ຄວາມຍືນຍົງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ. ເຖິງວ່າຈະມີສິ່ງທ້າທາຍບາງຢ່າງ, ອະນາຄົດຂອງໄຟ LED ເບິ່ງຄືວ່າສົດໃສ, ນຳພາໂດຍນະວັດຕະກຳຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ຈະເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບ ແລະ ປະສິດທິຜົນຂອງເທັກໂນໂລຢີນີ້ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆຂອງຊີວິດ.
