LED คืออะไร
มนุษย์ได้ประดิษฐ์สิ่งที่ให้แสงสว่างมาตั้งแต่สมัยโบราณ ต่อมามีการพัฒนาเทคโนโลยีไปสู่การให้แสงสว่างที่มีความก้าวหน้าครั้งสำคัญเมื่อมีการประดิษฐ์
หลอดไฟฟ้าแบบใช้ขดลวด หลอดนีออน และหลอดฟลูออเรสเซนต์ สำหรับในยุคปัจจุบัน โลกกำลังก้าวสู่เทคโนโลยีใหม่คือ ไดโอดเรืองแสง หรือ ไดโอดเปล่งแสง (Light Emitting Diode) หรือ แอลอีดี (LED)แอลอีดี จัดอยู่ในจำพวกไดโอดชนิดไดโอดสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor Diode) ที่สามารถเปล่งแสงในช่วงสเปกตรัมแคบๆ สีของแสงที่เปล่งออกมากนั้นขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของสารกึ่งตัวนำที่ใช้เราอาจจะเพิ่งให้ความสนใจในสิ่งที่เรียกว่า แอลอีดีในช่วง 10–20 ปีมานี้เอง แต่ความจริงแล้ว LED ไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใดโดยนักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตมาตั้งแต่ปี 2450 ว่า เซมิคอนดักเตอร์จะเปล่งแสงออกมาเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน อย่างไรก็ตามแสงที่เปล่งออกมามีปริมาณน้อยมาก จึงทำให้เทคโนโลยีนี้ไม่ได้รับความสนใจมากนัก
การนำเทคโนโลยี LED มาใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ เริ่มต้นขึ้นเมื่อ นิก โฮโลยัก (NickHolonyak)นักวิจัยของ เจเนรัลอิเล็กทริค หรือ GE (General
Electric Company) ประสบผลสำเร็จเมื่อปี 2505 ในการประดิษฐ์ LED ที่สามารถเปล่งแสงสีแดง ที่มีความสว่างออกมามากเพียงพอที่จะนำมาใช้ประโยชน์ได้ทำให้ทั่วโลกเริ่มมีการตื่นตัววิจัยและพัฒนาในด้านนี้อย่างจริงจัง อย่างไรก็ตาม LED ที่ได้จากการวิจัยและการพัฒนาในช่วงนั้นยังเปล่งแสงสว่างน้อยมากจึงไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการให้แสงสว่างได้ส่วนใหญ่นำไปใช้เป็นปุ่มสัญญาณแสงสีต่างๆในอุปกรณ์ไฟฟ้า เป็นต้นว่า หลอด LED ขนาดเล็กเท่าหัวเข็มหมุดได้ติดตั้งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้สัญญาณว่าเครื่องกำลังเปิดหรือปิดแต่เดิมแสงจากหลอดไฟ LED จะเป็นสีต่างๆ ไม่
ได้เป็นแสงสีขาว จึงยังมีข้อจำกัดในการนำมาใช้เพื่อให้แสงสว่างแทนหลอดไฟที่ใช้อยู่ตามที่อยู่อาศัยทั่วไปสำหรับบุคคลสำคัญที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้คือShuji Nakamura แห่ง Nichia Chemical Companyประเทศญี่ปุ่น ซึ่งประสบความสำเร็จในการประดิษฐ์LED สีนํ้าเงินที่มีความสว่างจ้า แล้วนำ LED สีนํ้าเงินไปเคลือบด้วยสารเคลือบเรืองแสงสีเหลือง ทำให้แสงที่ออกมาจาก LED กลายเป็นสีขาว สามารถนำไปใช้ในการให้แสงสว่าง โดยได้เริ่มวางตลาด LED สีขาวนับตั้งแต่ปี 2536 เป็นต้นมาปัจจุบัน LED ที่ผลิตในประเทศที่เป็นที่ยอมรับในเรื่องของคุณภาพคือ ญี่ปุ่น อเมริกา เกาหลี และไต้หวัน
โดย ญี่ปุ่น ครองตลาด LED มากเป็นอันดับ 1 ของโลกรองลงมาคือ ไต้หวัน โดยถ้ารวมปริมาณการผลิตของญี่ปุ่นและไต้หวัน จะมีส่วนแบ่งในตลาดโลกรวมกันสูงถึง 2 ใน 3 โดยผู้นำในธุรกิจ LED คือ Nichia และToyoda Gosei ของญี่ปุ่น และ Cree ของอเมริกาจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี
เซมิคอนดักเตอร์ ทำให้การพัฒนาเทคโนโลยี LEDก็รวดเร็วตามไปด้วย ได้มีการนำ LED มาใช้ประโยชน์แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างเช่น สัญญาณไฟจราจรไฟท้ายรถยนต์ ป้ายสัญญาณไฟต่างๆ ไฟสัญญาณของประภาคาร จอภาพยนตร์ขนาดใหญ่ ยิ่งไปกว่านั้นหน้าจอโทรศัพท์มือถือที่เราใช้กันทั่วไปเกือบทั้งหมดจะให้แสงสว่างด้วย LED
ข้อดีของ LED
1. LED มีการพัฒนาประสิทธิภาพการให้พลังงานแสงสว่างอย่างรวดเร็ว ในปี 2550 ที่ระดับ 70 lm/Wซึ่งน้อยกว่าความสว่างของหลอดฟูลออเรสเซนต์ แต่
ในปี 2558 ประสิทธิภาพการให้พลังงานแสงสว่างของหลอด LED สูงกว่า 100 lm/W (บริษัท Nichiaประกาศเมื่อปลายปี 2549 ว่าประสบความสำเร็จใน
การวิจัยและพัฒนา LED ต้นแบบ ที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 150 lm/W)
2. หลอดฟลูออเรสเซนต์ มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากภายในบรรจุไอของปรอท ขณะที่หลอดไฟLED มีผลกระทบน้อยกว่า
3. LED จะปล่อยความร้อนออกมาน้อยมาก ช่วยให้อาคารลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าในการใช้งานเครื่องปรับอากาศ ช่วยประหยัดพลังงานมากขึ้น
4. เราสามารถควบคุมคุณภาพและอุณหภูมิของแสงที่ปล่อยออกมาได้ จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการให้แสงสว่างในสถานที่สำคัญ อย่างเช่น พิพิธภัณฑ์ลูฟในกรุงปารีส ใช้หลอดไฟ LED ในการส่องสว่างสำหรับภาพเขียนโมนาลิซ่า
5. อายุการใช้งานของ LED จะอยู่ที่ประมาณ 30,000ถึง 45,000 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับ สภาพภูมิอากาศแสงแดด ความชื้น และการติดตั้ง เปรียบเทียบกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ ที่ 10,000 - 20,000 ชั่วโมง
6. หลอด LED ทนทานต่อการสั่นสะเทือนมากกว่าจึงเหมาะสำหรับใช้ติดตั้งในเครื่องบินหรือรถยนต์ไม่เปราะบางเหมือนกับหลอดไฟฟ้าแบบขดลวด
หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์
7. หลอด LED เหมาะสำหรับหลอดไฟที่ต้องเปิด–ปิดบ่อยครั้ง เนื่องจากสามารถเปิด–ปิดบ่อยๆ โดยไม่มีปัญหาแต่อย่างใด และเมื่อเปิดหลอดไฟ จะ
ให้ความสว่างโดยทันทีนับว่าแตกต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่หากเปิดปิดบ่อยครั้งจะเสียง่าย หรือหลอด HID ซึ่งเมื่อเปิดสวิชต์แล้วจะใช้เวลาช่วงหนึ่งกว่าจะให้แสงสว่างออกมา
ข้อจำกัดของ LED
1. ราคา LED สีขาวยังแพงกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์อยู่มาก เนื่องจากเราไม่สามารถผลิต LED สีขาวได้โดยตรง ต้องใช้เทคโนโลยีการผลิตที่เฉพาะ ทำให้ต้นทุนยังคงสูงอยู่ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันการวิจัยและพัฒนาเกี่ยวกับ LED ได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วผู้เชี่ยวชาญได้คาดว่าในอนาคตอันใกล้ ต้นทุนของหลอด LED สีขาวจะใกล้เคียงกับฟลูออเรสเซนต์ซึ่งจะทำให้ตลาด LED ขยายตัวอย่างรวดเร็วแต่ในความเป็นจริง แม้ว่าราคาหลอด LED จะแพงกว่า แต่การติดตั้งอุปกรณ์ LED จะง่ายกว่าการติดตั้งหลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งต้องมีอุปกรณ์เสริมจำนวนมาก ถ้าราคา LED สูงกว่าไม่มากนักต้นทุนรวมในการติดตั้ง LED จะไม่แตกต่างกัน
2. LED ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ผลิตจากหลายแหล่ง ซึ่งมีความแตกต่างกันทั้งอุณหภูมิสี ความสว่าง และคุณภาพของหลอด สำหรับธุรกิจป้ายโฆษณา การ
เลือกใช้หลอด LED ให้เหมาะกับป้ายแต่ละป้ายเป็นเรื่องค่อนข้างยุ่งยาก เพราะนอกจากต้องคำนึงถึงความสวยงามแล้ว ความสว่างมีผลค่อนข้างมาก
ต่อความรู้สึกของลูกค้า (เมื่อเปรียบเทียบกับตู้ไฟที่ใช้หลอดฟูลออเรสเซนต์)
3. LED ยังมีการพัฒนาอยู่ในเรื่องความสว่าง คุณภาพและราคา ทำให้ราคา LED ยังไม่นิ่ง นั่นหมายถึงLED ที่มีอยู่ในสต็อค อาจจะไม่สามารถนำมาใช้
รวมกับ LED รุ่นใหม่ ที่มีความสว่างมากขึ้น หรืออุณหภูมิสีที่แตกต่างกันออกไป
4. ในการทำป้ายหรืองานตกแต่งภายใน การใช้ LEDจากแหล่งผลิตที่ต่างกันมาใช้ในป้ายเดียวกัน แม้ว่าหน้าตาภายนอกอาจจะดูเหมือนกัน แต่อาจจะให้
อุหหภูมิสีและความสว่างที่แตกต่างกัน (สำหรับงานป้ายที่ต้องการความสว่างและแสงเดียวกัน แนะนำให้ซื้อหลอด LED ให้เพียงพอสำหรับป้ายนั้นๆ เพื่อ
ป้องกันปัญหา LED หมด หรือเปลี่ยนแปลงความสว่าง หรืออุณหภูมิสีกลางคัน)
https://www.billion-plus.com
|
แสดงกระทู้
