Trong những thập kỉ vừa qua, ngành công nghiệp chiếu sáng đã có những bước phát triển không ngừng. Quá trình phát triển này được định hình và ghi dấu bằng sự xuất hiện và đi vào ứng dụng của các công nghệ mới. Đèn LED (Light Emitting Diodes) là 1 trong những sản phẩm của công nghệ chiếu sáng xanh, là thiết bị bán dẫn chuyển đổi điện thành ánh sáng.

 

LED xuất hiện từ những năm 1950. Ở thời kì đầu LED được dùng làm tín hiệu đèn chỉ thị đơn giản trong các thiết bị điện tử. Kích thước nhỏ bé và mức tiêu hao năng lượng thấp khiến chúng trở nên rất hiệu quả, thường được sử dụng làm tín hiệu đèn chỉ thị trong các thiết bị như: điều khiển, máy tính hay những chiếc đồng hồ kĩ thuật số,…

 

 

Tuy nhiên, với cuộc đua của các nhà sản xuất thì công nghệ chiếu sáng xanh – LED, giờ đây không đơn thuần chỉ là những chiếc đèn tín hiệu nhỏ bé, LED ngày nay được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau của đời sống, góp phần thay đổi thói quen chiếu sáng của người dùng.

 

LED có gì đặc biệt?

 

Chiếu sáng xanh – LED hoàn toàn khác biệt so với các nguồn sáng khác (như đèn dây tóc, đèn huỳnh quang,…) không chỉ ở kích cỡ, khả năng tái tạo màu mà đặc biệt là ở sự vận hành của loại đèn này. Ánh sáng được phát ra thông qua cơ chế “phun điện phát quang”, hiện tượng này lần đầu được quang sát thấy vào năm 1907 bởi HJ Round khi ông đang làm thí nghiệm với cacbua silic. Điều này có nghĩa là ánh sáng được phát ra trong suốt quá trình trao đổi của các nguyên tử mang điện tích dương và âm. Trong khi ở đèn thông thường, ánh sáng được tạo ra thông qua việc đốt nóng dây tóc đến một nhiệt độ phát sáng nhất định cỏn ở đèn huỳnh quang dòng điện chạy qua đèn tạo thành ion tác động lên bột huỳnh quang làm đèn phát sáng.

 

 

Công nghệ chiếu sáng xanh LED – lịch sử hình thành và phát triển

 

Xuất hiện đầu tiên vào những năm 1950, đèn LED ban đầu chỉ được sử dụng như những đèn báo tín hiệu, được ứng dụng rất tốt trong các thiết bị như TV, điều khiển từ xa và một số thiết bị khác.

 

Từ năm 1950 đến năm 1990, red, green và amber  LED được phát triển – giữa những năm 1990 là blue LED, từ đó ánh sáng trắng có thể được sản xuất bằng cách trộn các ánh sáng màu kể trên lại với nhau. Cho đến lúc này, ánh sáng trắng chỉ có thể được tạo ra bởi sự kết hợp của nhóm “cầu vồng” – màu đỏ, xanh lá cây và màu xanh lại với nhau để nhận được ánh sáng trắng tổng thể.

 

Trong những năm qua, ánh sáng trắng  đèn LED được tạo ra bằng cách kết hợp các loại phosphor khác nhau với một LED UV. Phương pháp mới này không chỉ cho phép tạo ra nguồn sáng trắng mới, mà còn mở rộng quang phổ màu RGB: ngay cả các màu như tím, cam hoặc hồng giờ đây cũng có thể tạo ra ánh sáng trắng, không giới hạn.

 

Công nghệ chiếu sáng xanh LED – những lợi ích

 

Lợi ích kinh tế

 

Các thiết bị chiếu sáng xanh LED chỉ tiêu tốn 10-20% lượng điện năng trong tổng nguồn năng lượng được yêu cầu để vận hành các thiết bị chiếu sáng thông thường. Ví dụ, đèn giao thông thông thường bằng bóng sợi đốt sẽ tiêu tốn 150W, việc áp dụng đèn LED sẽ giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống còn 10W. Điều này không chỉ cho phép tiết kiệm một khoản chi phí lớn mà còn làm giảm tác động tới môi trường của ánh sáng nhân tạo – mối quan tâm trên toàn thế giới trong những năm gần đây.

 

Trái ngược với bóng đèn thông thường với khả năng làm việc 5.000 giờ, tuổi thọ của đèn LED dao động từ 30.000 đến hơn 50.000 giờ – tương đương với hơn 5.5 năm hoạt động liên tục. Do đó, chi phí thay thế của đèn LED cũng được giảm xuống mức tối thiểu.

 

Với cấu trúc tiên tiến của mình, đèn LED rất bền: trong khi các nguồn ánh sáng đều rất “mong manh” và nhạy cảm với những rung động. Sự bao phủ của nhựa quang học đèn LED giúp chúng chịu được tác động từ bên ngoài. Điều này làm giảm đáng kể chi phí bảo trì và làm cho đèn LED thích hợp để sử dụng cho cả trong nhà và ngoài trời. Mặc dù chi phí ban đầu của bóng đèn LED cao hơn bóng đèn sợi đốt và bóng đèn halogen, nhưng xét về lâu về dài, khả năng tiết kiệm của LED rất đáng nể.

 

Ưu điểm trong thiết kế và cấu tao

 

Đèn LED RGB có thể cho ra dải màu rộng (lên tới 16,7 triệu). CHúng còn được sử dụng kết hợp với nhau để tạo hiệu ứng thay đổi màu sắc. Người sử dụng có thể áp dụng một hệ thống điều khiển cho phép xác định độ sáng, màu sắc và tốc độ thay đổi màu của đèn LED RGB.  LED có thể được thiết kế với bất kỳ hình dạng nào để đảm bảo hiệu quả chiếu sáng, linh động trong việc hiệu chỉnh độ sáng, màu sắc, sự phân bố…

 

Sử dụng điện áp thấp, lượng nhiệt tạo ra thấp, cũng như việc thực tế là thiết bị chiếu sáng xanh –LED không sản xuất ra tia cực tím làm cho những chiếc đèn này không chỉ là một giải pháp chiếu sáng tiện lợi và linh hoạt mà còn là một giải pháp mang tính an toàn cao.

 

Lợi ích về môi trường

 

Đèn LED không chứa chất độc hại, khả năng tái chế lên đến 100% và giúp giảm 1/3 lượng carbon thải ra môi trường trong quá trình vận hành trong tương quan so sánh với các loại đèn khác. Thời gian hoạt động lâu dài như đã đề cập ở trên đồng nghĩa với việc đèn LED giúp tiết kiệm được nguồn vật liệu.a