ไฟสมัยใหม่ได้นําเทคโนโลยี LED มาใช้มากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยประสิทธิภาพและความทนทานที่น่าประทับใจ การเปลี่ยนไปใช้ไฟ LED ได้รับแรงหนุนจากประสิทธิภาพการแปลงที่เหนือกว่าของ LED จากพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานแสงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ไฟ LED ที่แปลงด้วยฟอสเฟอร์มีศักยภาพในการส่องสว่างที่ 255 ลูเมน/วัตต์ และประสิทธิภาพในทางปฏิบัติเกือบ 200 ลูเมน/วัตต์ ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าหลอดฮาโลเจน ฟลูออเรสเซนต์ และเมทัลฮาไลด์แบบดั้งเดิมอย่างมีนัยสําคัญ เมื่อใช้งานภายใต้สภาวะความร้อนและไฟฟ้าที่เหมาะสม LED สามารถมีอายุการใช้งาน L70 ได้นานถึง 200,000 ชั่วโมง ซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ก้าวกระโดดอย่างมาก

หลักการสําคัญของเทคโนโลยี LED:

1. การฉีดอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์:

   ไฟ LED ทํางานตามการฉีดอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ เมื่อใช้อคติไปข้างหน้าในชั้น n-doped และ p-doped ของไดโอด อิเล็กตรอนพาหะจากชั้น n-doped จะรวมตัวกันใหม่กับรูจากชั้น p-doped ในบริเวณที่ใช้งานอยู่ การรวมตัวใหม่ของรังสีนี้จะปล่อยพลังงานในรูปของโฟตอน (แสง) กลไกนี้ทําให้เกิดการแผ่รังสีแถบแคบ ส่งผลให้มีสีเฉพาะ เช่น แดง น้ําเงิน เขียว หรือม่วง

2. การเลือกวัสดุ:

   อินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ (InGaN) ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์แบนด์แกปโดยตรงมักใช้สําหรับการผลิตชิป LED ที่มีประสิทธิภาพสูง ไฟ LED สีน้ําเงินหรือสีม่วงที่ใช้ InGaN เนื่องจากการกระจายสเปกตรัมที่แคบ จึงต้องใช้ตัวแปลงความยาวคลื่นเพื่อขยายโปรไฟล์การปล่อย กระบวนการแปลงนี้ทําให้เกิดแสงสีขาวซึ่งตามนุษย์รับรู้ว่าเป็นสีขาว ไฟ LED InGaN สีน้ําเงินที่แปลงด้วยสารเรืองแสง หรือที่มักเรียกว่า LED ปั๊มสีน้ําเงิน ให้ประสิทธิภาพสูงโดยการรวมแสงที่มีความยาวคลื่นแคบเข้ากับสารเรืองแสงที่มีองค์ประกอบต่างกันเพื่อสร้างคุณภาพสเปกตรัมที่แตกต่างกันของแสงสีขาว

3. การกระจายพลังงานสเปกตรัม (SPD):

   ความสามารถในการปรับแต่งการกระจายพลังงานสเปกตรัม (SPD) ของไฟ LED เป็นข้อได้เปรียบที่สําคัญ SPD อธิบายปริมาณพลังงานการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาในแต่ละความยาวคลื่น ซึ่งส่งผลต่อการแสดงสีและลักษณะที่ปรากฏ ไฟ LED มีความยืดหยุ่นในการปรับ SPD ทําให้ดาวน์ไลท์สามารถสร้างแสงด้วยประสิทธิภาพการแสดงสีเทียบเท่ากับหลอดไส้และแม้แต่แสงธรรมชาติที่อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) ความสามารถในการปรับตัวนี้มีความสําคัญสําหรับการใช้งานไฟส่องสว่างภายในอาคาร เนื่องจากมีอิทธิพลต่อการรับรู้วัตถุและสภาพแวดล้อม

4. ลดการปล่อยรังสียูวีและอินฟราเรด:

   LED มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นตรงที่สร้างรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) เล็กน้อย (<5 μW/lm) และไม่มีรังสีอินฟราเรด (IR) การปล่อยรังสียูวีและอินฟราเรดอาจสร้างความเสียหายต่อวัสดุที่ไวต่อแสง รวมถึงสิ่งประดิษฐ์ในพิพิธภัณฑ์ สินค้าค้าปลีก และผลิตผลของชํา ด้วยการลดการปล่อยมลพิษเหล่านี้ LED จะช่วยรักษาความสมบูรณ์ของสิ่งของที่ละเอียดอ่อนและปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของแสงในการตั้งค่าต่างๆ

โดยสรุป ความก้าวหน้าของเทคโนโลยี LED มอบโซลูชันแสงสว่างที่มีประสิทธิภาพ ทนทาน และปรับแต่งได้ ความสามารถในการผลิตแสงคุณภาพสูงโดยมีการปล่อยรังสียูวีและอินฟราเรดน้อยที่สุดทําให้เหมาะสําหรับการใช้งานที่หลากหลาย