Tìm hiểu công nghệ LED

Điện Tử Tiêu Dùng - 

Tim hieu cong nghe LED

Công nghệ LED đã và đang trở thành công nghệ được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực . Vậy công nghệ LED là gì? Cùng ĐTTD tìm hiểu những thông tin cơ bản về công nghệ chiếu sáng tiên tiến này.

Khái niệm chung

Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát ánh sáng trắng. Ảnh: Wikipedia

LED (viết tắt của Light Emitting Diode, tạm dịch: điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại. Giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.

Tương tự như bóng đèn tròn bình thường nhưng không có dây tóc ở giữa, đèn LED tạo ra nhiều ánh sáng hơn, tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng khác.

Cấu tạo

Mỗi điểm LED (Light Emitting Diode) là một diode cực nhỏ, phát sáng do sự vận động của các electron bên trong môi trường bán dẫn. Để chiếu sáng toàn bộ màn hình, các đèn nền LED phải xếp tương ứng 1-1 với ma trận điểm ảnh màu.

Việc sắp xếp như vậy cho phép điều chỉnh độ sáng chính xác đến từng điểm ảnh trên toàn bộ màn hình, mang lại sự tương phản tốt hơn và loại bỏ được hiện tượng lệch màu tại các góc mà màn hình LCD chiếu sáng nền bằng đèn huỳnh quang (CCFL) thường gặp phải. Ngoài ra, "bóng đèn" LED lại tiêu tốn ít điện năng hơn những thiết bị phát sáng khác.

Tuy nhiên, màn hình càng lớn càng cần nhiều LED và giá thành vì thế cũng leo thang đến mức chóng mặt.

Tính chất của công nghệ LED

Những tính chất riêng có đã quy định đặc thù của công nghệ đèn LED và tạo nên những ưu điểm khiến LED đánh bại bất cứ công nghệ chiếu sáng nào đã từng tồn tại.

Tiêu thụ điện năng thấp so với ánh sáng thông thường. Tiết kiệm mức thấp nhất, hiệu suất chiếu sáng cao hơn nữa tiết kiệm khoảng 75% điện so với đèn chiếu sáng thông thường.

Thân thiện với môi trường: Không tia cực tím, không bức xạ tia hồng ngoại, phát nhiệt của ánh sánh thấp, không chứa thủy ngân và những chất có hại…, không gây ô nhiễm môi trường. Không sử dụng thủy ngân, giảm thiểu tối đa việc sử dụng chì cho các mối hàn, ít nhất thì người dùng cũng sẽ an tâm hơn hẳn khi giảm được 1 phần tác hại không mong muốn của các vật dụng luôn theo sát bên mình trong khi làm việc hay giải trí.

Nhiệt độ làm việc thấp: Nhiệt độ làm việc của bóng đèn LED cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 5 – 80C, thấp hơn so với đèn huỳnh quang thông thường là khoảng 13 – 250C.

Tuổi thọ cao: Vượt qua 50,000 giờ (tương đương với 6 năm thắp sáng liên tục). Theo các tài liệu về đặc tả các tiêu chuẩn kỹ thuật của công nghệ LED thì ít nhất màn hình của bạn cũng sẽ có tuổi thọ cao hơn 2 lần so với các sản phẩm LCD cũ.

Mỏng và nhẹ: các sản phẩm sử dụng công nghệ LED thường có ưu điểm là thiết kế mỏng và trọng lượng nhẹ.

Chất lượng hình ảnh: Màu đen rất chân thực trong khi màu trắng vẫn có được độ sáng cần thiết, điều này tạo nên sự tương phản rất cao - thể hiện qua thông số độ tương phản động (DCR) của đã vượt qua mức 10.000.000:1, gấp hàng chục lần so với công nghệ tốt nhất của LCD - giúp các sản phẩm màn hình công nghệ LED có hình ảnh có chiều sâu và sống động và "đều" hơn.

Đa dụng: Một điểm rất đặc trưng của các màn hình công nghệ LED chính là khả năng thể hiện hình ảnh rất tốt ngay cả trong điều kiện môi trường có độ sáng cao, việc thử nghiệm rất dễ dàng, hãy dùng 1 đèn công suất cao và chiếu thẳng vào màn hình của bạn và cảm nhận.

Lịch sử phát triển công nghệ LED

Công nghệ đèn đa sắc LED đã trở thành công nghệ chiếu sáng hàng đầu hiện nay. Ảnh: Wikipedia

Công nghệ LED (Light-emitting Diod) lần đầu tiên được nhà khoa học Oleg Losev phát minh ra ở Nga vào năm 1920. Bóng đèn LED được giới thiệu thương mại hóa lần đầu tiên ở Mỹ năm 1962. Nick Holonyak Jr - được xem là cha đẻ của công nghệ đèn đa sắc LED - đã hợp tác cùng với M. Geogre Crawford ở Trường Đại học Illinois (Hoa Kỳ) để hoàn thiện hết các màu sắc sẵn có của LED.

Kể từ đó, công nghệ đèn chiếu LED được gắn liền với sự phát triển của công nghệ chiếu nền trong những chiếc TV. Sau này, đèn LED tiếp tục được phát triển rộng rãi và bắt đầu được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau.

Điểm khác biệt duy nhất giữa công nghệ màn hình LED và công nghệ LCD hiện thời chính là hệ thống đèn chiếu nền phía sau hay còn gọi là đèn backlight.

Đối với công nghệ LCD thông thường, các nhà sản xuất dùng hệ thống đèn nền CCFL, tức đèn nền huỳnh quang cathode lạnh. Đèn nền CCFL gồm các bóng đèn dạng ống bố trí song song nằm ngang. Nhược điểm của đèn nền CCFL là không thể tắt hẳn ở những pixel nhất định mà phải tắt cả khu vực, chính vì vậy không thể cho độ tương phản cao, đồng thời các vùng tối và sắc đen không được thể hiện một cách chính xác.

Công nghệ màn hình LED trang bị hệ thống đèn nền bằng các diode phát quang. Chúng có thể thay đổi màu sắc ánh sáng theo bước sóng, vì thế chỉ một đèn diode phát quang có thể tạo ra rất nhiều sắc màu mà không bị giới hạn bởi các ánh sáng đơn sắc như bóng đèn thường. Ưu điểm của đèn nền LED là cho dải màu rộng hơn, màu sắc trung thực và độ sáng cao hơn 40% so với đèn nền thông thường.

Về mặt mỹ thuật, màn hình sử dụng công nghệ màn hình LED không cần dùng pannel kính nên khung viền màn hình được thiết kế mỏng hơn, giúp màn hình trở nên thanh thoát.

Màn hình sử dụng công nghệ LED backlight không những giúp tiết kiệm 30% điện năng tiêu thụ so với màn hình LCD thường mà còn là một sản phẩm điện tử xanh: không sử dụng các chất gây hại cho môi trường như thủy ngân, chì..., vì các mối hàn được thay bằng hợp kim đồng bạc.

Các ứng dụng công nghệ LED

Công nghệ LED ứng dụng trong thiết kế và trang trí nội thất. Ảnh: trendir

Công nghệ LED đang đi vào cuộc sống thường ngày của người tiêu dùng thông qua nhiều hình thức sản phẩm đa chủng loại như đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát ánh sáng trắng. LED cũng được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông.

Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng.

Đèn LED trắng nói riêng và đèn LED nói chung có nhiều ứng dụng rộng rãi mà đèn huỳnh quang không làm được như đèn xe, đèn đường, đèn hầm mỏ, đèn chiếu hậu cho màn hình của điện thoại cầm tay, đèn chiếu hậu cho màn hình tinh thể lỏng (LCD), in ấn kỹ thuật số....

Một đặc điểm khác của đèn LED là ít tiêu hao năng lượng và không nóng. Bóng đèn truyền thống, đèn neon, đèn halogen... đều cần từ 110-220 V mới cháy được, trong khi đèn LED trắng chỉ cần từ 3-24 V để phát sáng. Do ít tiêu hao năng lượng nên đèn LED có thể sử dụng ở vùng sâu vùng xa mà không cần nhà máy phát điện công suất cao.

GiangNH (tổng hợp)