LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงขนาดเล็กที่กระพริบในหลาย ๆ แอปพลิเคชั่นที่อยู่รอบตัวคุณ

 คุณอาจเคยเห็นมันรอบต้นคริสต์มาสในนาฬิกาดิจิตอลไฟฉายสมาร์ทโฟนของคุณหรือไฟ หลอดไฟ led ในสระว่ายน้ำสุดหรูของคุณ แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้งานง่ายและมีอยู่ทั่วไปนั้นดูเหมือนปกติ แต่มีฟิสิกส์ที่แข็งแกร่งบางอย่างอยู่เบื้องหลังความกระจ่างของมัน

การรู้วิทยาศาสตร์เบื้องหลังแสงเย็นนี้จะส่งผลให้ความรู้ของคุณเพิ่มขึ้นเมื่อคุณถืออุปกรณ์ LED ในมือของคุณอีกครั้ง ดังนั้นมาสำรวจกัน:

LED คืออะไร

• หลอดไฟ led เป็นตัวย่อสำหรับ ‘Light Emitting Diode’ ซึ่งใช้เทคโนโลยี ‘Solid State Lighting’ เพื่อเปล่งแสงสีเดียว
• สำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มเรียนวิชาฟิสิกส์ ‘ไดโอด’ เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สองขั้วที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ สสารที่เป็นของแข็งภายในไดโอดเมื่อมีพลังงานเริ่มเปล่งแสงดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงเรียกว่าโซลิดสเตตไลต์

ประวัติความเป็นมาหลัง LED

การปฏิวัติของหลอดไฟ LED นั้นเกิดขึ้นจากการค้นพบปรากฏการณ์ที่เรียกว่า ‘ Electroluminescence ‘ ในปี 1907 ในทางเทคนิคแล้วมันเป็นหลักการทำงานพื้นฐานของ LED อินฟราเรดถูกตรวจจับเมื่อแสงแรกที่ปล่อยออกมาจากไดโอด สีแรกที่มองเห็นได้จากไฟ LED เป็นสีแดงและได้รับการพัฒนาโดย Nick Holonyakในปี 1962 ดังนั้นเขาจึงถือว่าเป็น “บิดาแห่งไฟ LED” ตั้งแต่นั้นมาจนถึงทุกวันนี้การค้นพบวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และการคิดค้นเทคโนโลยีต่าง ๆ ทำให้ LED เปล่งคลื่นแสงออกมา

เทคโนโลยีไฟ LED คืออะไร?

เทคโนโลยี LED มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์ เพื่อที่จะเข้าใจมันอย่างสมบูรณ์เราต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ ในวิธีที่ง่ายกว่านั้นสามารถอธิบายเป็น –

• โดยทั่วไปจะมีวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สองประเภทในแง่ของพลังงานแถบ Ie, ช่องว่างวงทางอ้อมเช่นซิลิกอนและช่องว่างวงตรงเช่นแกลเลียม โดยทั่วไปแล้ว LED จะทำขึ้นโดยการรวมกันของวัสดุช่องว่างโดยตรงของวง จุดเชื่อมต่อวัสดุเหล่านี้เมื่อรวมแรงดันกับแหล่งกำเนิดแรงดันจะปล่อยพลังงานในรูปของโฟตอน Ie ซึ่งเป็นกลุ่มของแสง สีที่แตกต่างจาก LED ขึ้นอยู่กับพลังงานของช่องว่างของวัสดุ

หลอดไฟ LED ทำมาจากอะไร?

LED เป็นแหล่งกำเนิดแสงขนาดเล็กที่สุดที่มีอยู่และถูกสร้างให้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.25 นิ้ว การรวมกันของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เช่นแกลเลียมอาร์เซไนด์แกลเลียม – ไนไตรด์และอินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการประกอบของรัฐที่มั่นคง วัสดุเหล่านี้ปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันซึ่งทำให้สามารถปล่อยสีได้หลากหลายผ่าน LED

ชิปที่เกิดจากวัสดุเหล่านี้จะถูกห่อหุ้มด้วยเปลือกพลาสติกใสหรือสีที่ขึ้นรูปเพื่อให้ได้สัมผัสเชิงพาณิชย์ขั้นสุดท้าย

ทฤษฎีการเปล่งสีของ LED

สิ่งที่ทำให้ไฟ LED เป็นที่นิยมคือความพร้อมใช้งานในทุกสีที่เป็นไปได้ คุณสามารถเลือกสีใดก็ได้เพื่อให้ความกระจ่างแก่สภาพแวดล้อม ทีนี้วิทยาศาสตร์เบื้องหลังมันคืออะไร? อย่างที่เรารู้อยู่แล้ว การปล่อยสีจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ของ LED ดังนั้นวัสดุและเทคนิคต่างกันเพื่อให้ได้สีที่ต้องการ ตัวอย่างสำหรับคุณคือ:

แสงสีขาว:มีสองวิธีในการรับแสงสีขาว ทั้งการเคลือบชิปไวโอเล็ตแบบพิเศษด้วยฟอสเฟอร์หรือโดยระบบ RGB (สีแดง, สีเขียวและสีน้ำเงิน) ซึ่งแสงจากหลอดไฟ LED หลายดวงถูกผสมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้แสงสีขาว คุณภาพสีที่ผลิตโดยหลอดไฟ led สีขาวทำให้เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับหลอดไฟแบบดั้งเดิมและไฟ CFL

แสงสีฟ้า:เพื่อให้ได้แสงสีฟ้าเย็นจาก LED กว้างช่องว่างแถบสารกึ่งตัวนำเช่นกานและInGaNถูกนำมาใช้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของวัสดุเหล่านี้ในช่วงสีน้ำเงินจากม่วงไปจนถึงอำพัน