นานาไฟฟ้า: รู้จัก LED (ตอนที่ 2)

ประโยชน์ และข้อดีของ LED คืออะไร?

ประโยชน์ และข้อดีของ LED ก็คือ

1. ขนาดเล็กและเบา

2. ใช้พลังงานน้อย โดยใช้เพียง 2-3.6 โวลต์ ที่กระแสไฟ 0.02-0.03 แอมป์ ซึ่งน้อยกว่า 0.1 วัตต์

3. อายุการใช้งานยาวนานถึง 1 แสนชั่วโมง

4. LED แปลงพลังงานที่ได้เกือบทั้งหมดออกมาในรูปของแสง จึงไม่ต้องสูญเสียพลังงานไปในรูปของพลังงานความร้อน

5. ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมเพราะ LED ทำมาจากวัสดุที่ไม่เป็นพิษ และยังสามารถนำกลับมาใช้งานได้อีก (Recycle)

6. มีความทนทาน เพราะ LED ทำมาจาก Epoxy Resin จึงไม่แตกหัก ผิดกับหลอดไฟทั่วไปซึ่งล้วนแต่ใช้แก้วเป็นวัสดุหลัก

7. เนื่องจากความได้เปรียบในเรื่องสี ขนาดเล็ก ความทนทาน ประหยัดพลังงาน จึงมีความยืดหยุ่น และเหมาะสำหรับใช้ในงานตกแต่งเพื่อความสวยงามเป็นอย่างสูง

8. จากผลของการประดิษฐ์ LED แสงสีขาว LED จึงได้ถูกนำมาใช้ในงานเพื่อการให้แสงสว่างทั่วไปมากขึ้น ทั้งใช้กับโคมไฟตั้งโต๊ะ ไฟกลางคืน และไฟสวน เป็นต้น

9. ปัจจุบันนิยมใช้ LED กับป้าย Display สำหรับแสดงภาพ และข้อความ ซึ่งใช้กันมากในสนามกีฬา สนามบิน ป้ายบอกทาง และเพื่อการโฆษณาธุรกิจต่างๆ (จอแสดงภาพ LED ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สูง 36 เมตร ตั้งอยู่ที่ ไทม์สแควร์ ในแมนฮัตตัน นิวยอร์ก)

10. เหมาะที่จะใช้เป็น Backlight เนื่องจากมีขนาดเล็กและประหยัดพลังงาน

11. สามารถให้สีต่างๆ ได้มากมาย หลากหลายกับการใช้งาน

ทำ LED ให้แสงสีขาวได้อย่างไร?

จากการที่ LED มีคุณสมบัติเฉพาะคือ ให้แสงสีเดียว (เปล่งแสงออกมาเป็นสีที่แน่นอนตามช่วงความถี่แสง โดยระบสีที่ได้จากการวัดความยาวคลื่นแสงในหน่วงนาโนมิเตอร์ (nm)) และแต่ละสีที่ต่างกันก็เกิดจากส่วนประกอบของวัสดุที่ใช้ทำ LED ที่ต่างกัน (ความยาวคลื่นแสงที่ต่างกันจึงเป็นตัวกำหนดสี)

แต่เนื่องจากตาคนเราไม่สามารถจำแนกสีต่างๆ ได้อย่างละเอียด การผสมของ 3 สีหลัก คือแดง เขียว และฟ้า นั้น (RGB) ก็เพียงพอที่จะให้แสงสีขาวที่ตาคนมองเห็นได้ (เพราะสีขาวนั้นเกิดจากการรวมตัวของสีทุกสี)

จากหลักการข้างต้น การประดิษฐ์ LED แสงสีขาว จึงทำได้หลายวิธี แต่วิธีที่ง่ายที่สุดคือ การฝัง GaN-type ของ LED สีฟ้า ด้วยชั้นของ InGaN ใน YAG pond ที่ให้แสงสีเหลือง

ความเข้มของแสง และความสว่างของแสงเกี่ยวพันกันอย่างไร?

LED ที่มีความเข้มแสงสูงกว่า ไม่ได้หมายความว่ามีความสว่าง (Light Output) มากกว่า เพราะในการวัดความสว่าง ต้องคำนึงถึงมุมมองด้วย

ถ้า LED 2 หลอด มีความเข้มแสงเท่ากัน ดวงที่มุมมองที่ใหญ่กว่าจะให้แสงมากกว่า (มุมมองของ LED ขึ้นอยู่กับวัสดุ ชิ้นส่วน LED และครอบ Epoxy)

ดังนั้น จึงเห็นได้ว่าความสว่างของแสงไม่ได้ขึ้นกับความเข้มของแสงเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นกับขนาดของมุมมองด้วย

เกร็ดความรู้ : โดยทั่วไป จำนวนของแสงที่ได้จาก LED วัดจากจุดเดียว เป็น mcd (milli candela)

เราใช้ LED ในงานประเภทใดบ้าง?

ประเภทหลักๆ ของการใช้งาน LED ก็คือ