Công nghệ LED là gì? Tại sao công nghệ LED đang ngày càng trở nên quen thuộc với đời sống sinh hoạt của con người chúng ta hiện nay nhiều tới như vậy? Bài viết dưới đây sẽ có câu trả lời cho bạn về những thắc mắc trên.
1. Khái niệm công nghệ LED
- LED là từ viết tắt tiếng Anh Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang.
- Công nghệ LED cũng giống như điốt, được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N.
- Ánh sáng được tạo ra nhờ sự gặp nhau của các electron trong môi trường chất bán dẫn dựa trên nguyên lý điện phát quang.
2. Lịch sử ra đời của đèn LED
- Vào năm 1907, một nhà khoa học người Anh Henry Joseph Round đã phát hiện ra hiện tượng phát sáng từ tinh thể bán dẫn. Đây là một phát hiện đặt nền móng cho công nghệ LED sau này.
- Năm 1962, Nick Holunyak Jr chế tạo thành công đèn LED đỏ đầu tiên. Từ đó ông đã mở ra kỷ nguyên ứng dụng LED trong thiết bị điện tử và chiếu sáng.
- Tuy nhiên, đến năm 1993 mới là bước ngoặc đưa đèn LED chiếu sáng thành giải phát chiếu sáng toàn cầu. Khi đó nhà khoa học Shuji Nakamura đã phát minh ra LED xanh lam công suất cao cho phép tạo ra ánh sáng trắng.
3. Cấu tạo cơ bản của đèn LED
3.1 Mắt chip
- Mắt chip chính là bộ phận quan trọng nhất của LED. Đây cũng là thành phần quan trọng cấu tạo nên đèn LED.
- Trong mắt chip bao gồm chất bán dẫn gồm có các tạp chất giữa hai khối P – N.
- Khi dòng điện chạy qua, chất bán dẫn của cực N sẽ lấp đầy lỗ trống trong chất bán dẫn P. Điều này giúp LED phát sáng hiệu quả.
- Mắt chip được thiết kế với nhiều kích thước khác nhau quy định nên công suất của led.
- Các thương hiệu sản xuất mắt chip chất lượng: Nichia – Nhật Bản, Cree – Mỹ, Bridgelux – Mỹ, Osram – Đức,..
3.2 Giá đỡ
- Giá đỡ còn được gọi là bảng mạch được dùng để gắn mắt chip lên trên bề mặt.
- Bảng mạch còn được sử dụng để tản nhiệt, hạn chế bị nóng do chiếu sáng trong thời gian dài.
- Giá đỡ thường được dùng chất liệu lõi kim loại PCB để gắn mắt LED hiệu quả.
3.3 Tản nhiệt
- Tản nhiệt của LED giúp LED không bị nóng khi phát sáng. Đây là ưu điểm giúp LED không bị chập cháy, nâng cao tuổi thọ cho chip LED.
- Bộ phận tản nhiệt sử dụng keo tản nhiệt là keo nhựa silica hoặc keo nhựa epoxy. Keo nhựa silica có khả năng tản nhiệt tốt, giá thành cao giúp suy giảm quang thông thấp. Keo nhựa epoxy giá rẻ nhưng khả năng tản nhiệt thấp.
3.4 Dây dẫn điện
- Dây dẫn điện được dùng để nối từ hai cực của chân mang theo nguồn điện đến chip.
- Dây dẫn màu vàng có khả năng dẫn điện tốt hơn so với các loại dây dẫn khác.
3.5 Thấu kính bảo vệ
- Thấu kính bảo vệ có nhiệm vụ bảo vệ LED khỏi tác động từ môi trường như bụi bặm, nước hoặc tác động của sự va chạm.
- Chúng giúp phân phối ánh sáng đồng đều, định hình góc chiếu sáng chùm hoặc chiếu sáng rộng.
4. Ưu Điểm của công nghệ LED
4.1 Cho lượng ánh sáng cao
- Ngày nay, các thiết bị đèn LED có hiệu suất rất cao có thể lên đến hơn 200 lm/W.
- Hiệu suất sáng đạt vượt xa ánh sáng bóng đèn sợi đốt 15lm/W hoặc đèn huỳnh quang 80 – 95lm/W.
- Với hiệu suất cao hơn mức tiêu thụ điện năng sẽ thấp hơn, tiết kiệm điện năng đáng kể.
- Khả năng hoàn vốn khi sử dụng đèn LED được rút ngắn chỉ trong khoảng trên dưới 1 năm tùy theo thời lượng sử dụng.
4.2 Tuổi thọ bền bỉ
- Tuổi thọ của đèn LED từ 30.000 đến 100.000 giờ. Bạn có thể sử dụng đèn LED kéo dài từ 10 đến 30 năm, tùy thuộc vào số giờ hoạt động mỗi ngày.
- Tuổi thọ bền bỉ làm giảm chi phí bảo trì và công sức lắp đặt đối với những vị trí khó tiếp cận.
4.3 Đặc tính hoạt động
- Công nghệ LED hoạt động ở môi trường có nhiệt độ thấp.
- Vì thế, chúng không nhạy cảm với nhiệt độ thấp và không bị ảnh hưởng khi bị bắt tắt thường xuyên.
4.4 Chống sốc chống rung
- Các thành phần hoạt động trong đèn LED được cách ly với bề mặt bên ngoài bằng một lớp cách điện chất lượng cao.
- Các điện cực và cách thành phần điện tử đều nằm trong vỏ bọc an toàn. Điều này đảm bảo điện sẽ không rò rỉ vào tản nhiệt.
- Ngoài ra để chống rung hiệu quả, các thành phần trên của đèn LED còn được bọc trong nhựa acrylic trong suốt.
4.5 Tiết kiệm điện năng
- Đèn LED tiêu thụ điện năng thấp rõ rệt so với đèn chiếu sáng thông thường.
- Hiệu suất phát quang cao khi đèn biến đổi 70 – 90% điện năng thành ánh sáng.
4.6 Thân thiện với môi trường
- Đèn không tia cực tím, không bức xạ tia hồng ngoại, phát nhiệt của ánh sáng thấp, không chứa thuỷ ngân và những chất có hại…
- Trong sản xuất cũng giảm thiểu tối đa việc sử dụng chì cho các mối hàn, không gây ô nhiễm môi trường.
4.7 Nhiệt độ làm việc thấp
- Nhiệt độ làm việc của bóng đèn LED cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 5 – 8 độ C.
- Nhiệt độ này thấp hơn so với đèn huỳnh quang là khoảng 13 – 25 độ C.
5. Ứng dụng của công nghệ LED
5.1 Trong sản xuất đèn LED
- Trong sản xuất đèn LED các loại LED thường được sử dụng là LED SMD, LED COB.
- Thiết bị chiếu sáng đèn LED mang những ưu điểm nổi bật như hiệu suất chiếu sáng cao, tuổi thọ lâu dài, tiết kiệm điện năng để giảm chi phí cho người dùng.
5.2 Trong thiết bị điện – điện tử
- Các thiết bị điện tử như tivi, máy tính hiện đang sử dụng công nghệ LED hiện đại.
- LED được đưa vào ứng dụng sản xuất màn hình máy tính, tivi mang đến màu sắc chân thực, sắc nét và tươi sáng hơn.
5.3 Trong trang trí và quảng cáo
- LED trang trí sử dụng các loại chip LED đổi màu liên tục để tạo sự nổi bật cho các không gian. Các loại đèn phổ biến là đèn LED dây, đèn trang trí, đèn pha hồ bơi hay đèn bể cá,…
- Đồng thời, LED chính là công nghệ lắp đặt cho khung biển quảng cáo được ưa chuộng nhất hiện nay. Các loại chip LED chất lượng, đa màu sắc giúp các biển quảng cáo thêm phần nổi bật, lung linh.
5.4 Trong giao thông công cộng
- Đèn LED có khả năng chiếu sáng và đổi màu theo lập trình được cài đặt trước.
- Ứng dụng công nghệ LED được sử dụng phổ biến như đèn LED giao thông, sân bay, tháp truyền hình, trạm phát sóng…
5.5 Trong y học và làm đẹp
- Ánh sáng của LED là loại ánh sáng hồng ngoại có tác dụng trong chữa bệnh và chăm sóc da.
- Một số ứng dụng nổi tiếng trong y học như: hỗ trợ điều trị ung thư, trị bệnh vàng da, trị mụn,…
- Đối với làm đẹp, LED dùng cho công nghệ như trẻ hóa da bằng đèn LED, chống viêm da, có khả năng điều tiết bã nhờn,…
Trên đây là thông tin về công nghệ LED là gì và những thông tin bạn nên biết về công nghệ LED. Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn dễ dàng lựa chọn cho mình được sản phẩm đèn LED chất lượng và phù hợp.
