Ini Dia Pengertian, Karakteristik Serta Fakta Dari LED

1174 0

Sahabat, pernahkah kalian mendengar yang di sebut dengan LED? Ini pasti sudah menjadi hal yang tidak asing lagi tentunya. Lalu, apa yang anda ketahui mengenai LED? Jika anda ingin mengetahuinya, di bawah ini kami telah menyiapkan beberapa poin sederhana dari pengertian dan masih banyak lagi yang lainnya. Tanpa basa-basi lagi, langsung saja kita simak.

Pengertian Dan Sejarah LED

Dalam istilah sederhana, dioda cahaya atau LED adalah perangkat semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya ketika di hubungkan pada arus listrik. Cahaya dihasilkan dari partikel yang memberikan arus dikenal sebagai elektron. LED dapat dikatakan sebagai perangkat solid-state. Istilah solid-state juga mencakup organik LED (OLEDs) dimana ini dapat di bedakan sebagai bahan teknologi cahaya dari sumber lain yang di gunakan seperti lampu pijar dan lampu halogen atau gas discharge (lampu fluorescent).

Diode merupakan komponen listrik yang dapat memberikan suatu pancaran atau cahaya ketika terhubung langsung ke arus listrik. Ia bekerja dengan adanya aliran listrik yang memberi cahaya dengan barbagai macam warna. Walaupun warnanya di katakan lebih dari satu dan dalam ukurannya yang kecil, mereka memiliki energi rendah, jika di bandingkan dengan yang lainnya.

Sejarah LED sendiri bermula pada tahun 1907, dimana Marconi Henry Joseph Round melakukan sebuah eksperimen di laboratorium yang untuk pertama kalinya di mana Joseph menyadari dengan kekuatan 10volts dari kristal carborundum (silikon karbida), memancarkan cahaya yang sangat terang. Namun, penyelidikan oleh Oleg Vladimirovich Losev dari Rusia yang sekitar tahun 1927, Oleg menerbitkan sebuah makalah “detektor carborundum bercahaya dan deteksi osilasi dengan kristal”.

Selama beberapa tahun, tidak ada perkembangan walaupun dengan alasan yang berbeda. Rubin Braunstein yang bekerja di Radio Corporation of America, melaporkan pada tahun 1955 bahwa beberapa dioda memancarkan cahaya inframerah ketika terhubung ke arus listrik. Pada tahun 1961, Gary Pittman dan Bob Biard dari Texas menemukan bahwa dioda memancarkan cahaya inframerah setiap kali terhubung ke arus listrik. Pada tahun yang sama, mereka membuat LED infra merah. Sekitar tahun 1972, Nick Jr. Holonyak yang bekerja sebagai General Electric mengembangkan dioda pertama yang menghasilkan cahaya sebagai bagian dari frekuensi. George Craford yang adalah seorang mahasiswa pascasarjana Holonyak, menciptakan LED pertama berwarna kuning dan LED merah cerah. Pada tahun 1976, Thomas P. Pearsall mengembangkkan dioda dengan tingkat kecerahan yang tinggi untuk digunakan pada telekomunikasi.

Kemudian pada tahun 1979, Shuji Nakamura Nichia Corporation membuat LED pertama dengan warna biru, tapi itu terlalu mahal untuk di gunakan secara komersial. Dan sampai pada tahun 1994, Dioda yang memberikan cahaya bisa dibuat dalam satu atau lebih warna.

Bagaimana LED Bekerja?

LED singkatan dari “Light Emitting Diode” dan mengacu pada jenis dioda khusus yang terutama dibuat untuk memberi cahaya saat terhubung ke listrik. Dioda ini pada dasarnya adalah semikonduktor yang digunakan untuk mengendalikan arah aliran listrik.

Dioda yang di anggap sebagai pemancar cahaya melakukan tugasnya melalui apa yang dikenal sebagai “sambungan p-n”, yang dibentuk dari semikonduktor tipe-p (yang bermuatan positif) dan semikonduktor tipe-n (yang berisi elektron). Hubungan antara kedua jenis semikonduktor ini dikenal sebagai “sambungan p-n”. Ini adalah blok setiap perangkat elektronik semikonduktor.

Dioda pemancar cahaya dimodifikasi untuk menghasilkan radiasi cahaya dan elektron dari semikonduktor tipe-n yang hanya terhubung ke semikonduktor tipe-p dan aliran listrik searah, hanya dari n ke p, bukan sebaliknya. Ketika terbentuk suatu ikatan, elektron yang berada di dioda mengubah keadaan dan mulai memancarkan foton, elektron mengubah orbitnya dengan bergerak dari orbit yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Ketika melakukannya, secara otomatis mendatangkan energi dalam bentuk cahaya. Semakin banyak energi yang hilang, semakin kuat foton cahaya. Ini adalah saat warna mulai berubah dan cahaya sedang dipancarkan oleh LED.

Warna yang dipancarkan oleh LED entah bagaimana dipengaruhi oleh bahan bohlam serta arus yang melewatinya. Bahan semikonduktor dapat dirancang untuk membatasi jumlah energi yang mengalir dan ini secara otomatis akan mengubah warna cahaya, inilah bagaimana bola lampu LED multiwarna. Ketika LED mulai menghasilkan cahaya, fenomena ini dikenal sebagai “electroluminescence” dan ini berbeda dengan jenis cahaya lainnya karena tidak memberikan panas. Ketika bola lampu tradisional memancarkan cahaya, proses itu disebut “pijar” karena memancarkan panas bersamaan dengan cahaya (dengan demikian disebut sebagai “bola lampu pijar”).

Bahan utama LED

  • Indium gallium nitrida (InGaN)
  • Aluminium indium gallium phosphide (AlGaInP)
  • Aluminium arsenid (AlGaAs)
  • Galium phosphide (GaP)

Keuntungan Dari Lampu LED

Mungkin banyak yang belum mengetahui ternyata menggunakan lampu LED memiliki beberapa keuntungan seperti yang ada di bawah ini.

1. Lampu LED dapat hidup lebih lama.

Waktu hidup yang panjang merupakan manfaat nomor satu dari lampu LED. Lampu LED dan dioda di anggap sebagai lampu yang dapat hidup lebih lama dari pada lampu lainnya.

LED sangat berbeda dengan yang lainnya. Lampu ini tidak mudah rusak dan sangat jauh berbeda dengan lampu biasa.

2. Memiliki energi yang efisien.

Lampu LED dengan perkiraan efisiensi energi antara 80% hingga 90% bila dibandingkan dengan lampu tradisional dan bola lampu konvensional. Ini berarti sekitar 80% energi listrik diubah menjadi cahaya, sementara 20% hilang dan diubah menjadi bentuk energi lain seperti panas.

Waktu dari operasi yang panjang bertindak sebagai multiplikator dan membantu mencapai efisiensi energi yang lebih besar lagi, terutama skala besar dan saat memikirkan proyek infrastruktur perkotaan, seperti kota, rel kereta api dan bandara.

Bandara yang menggunakan lampu LED hemat energi secara eksklusif dan dapatkan pengurangan konsumsi daya 30% jika dibandingkan dengan bandara yang menggunakan teknologi pencahayaan konvensional.

3. Ramah lingkungan.

Lampu LED bebas dari bahan kimia beracun. Lampu penerangan fluoresen paling konvensional mengandung banyak bahan misalnya seperti merkuri yang berbahaya bagi lingkungan.

Lampu LED tidak mengandung bahan beracun dan 100% dapat didaur ulang serta akan membantu mengurangi jejak karbon hingga sepertiga. Jangka operasional yang panjang seperti yang telah disebutkan di atas berarti bahwa satu lampu LED dapat menghemat bahan dan produksi 25 lampu pijar.

4. Kualitas tahan lama.

LED sangat tahan lama dimana pembuatannya dengan menggunakan komponen kokoh yang sangat kasar dan dapat menahan bahkan kondisi yang paling kasar sekalipun.

Karena lampu LED tahan terhadap kejutan, getaran dan dampak eksternal, mereka membuat sistem pencahayaan luar ruangan yang hebat untuk kondisi yang kasar dan terpaan cuaca seperti angin, hujan atau bahkan vandalisme eksternal, paparan publik dan konstruksi yang terkait dengan lalu lintas.

5. Lampu LED memiliki fitur desain fleksibel yang Kuat.

LED dapat dikombinasikan dalam bentuk apapun untuk menghasilkan cahaya yang lebih efisien. LED dapat diredupkan, menghasilkan kontrol dinamis terhadap cahaya, warna dan distribusi. Sistem LED yang dirancang dengan baik dapat mencapai efek pencahayaan yang luar biasa, tidak hanya untuk mata tapi juga untuk suasana hati dan pikiran.

6. Dapat beroperasi di Suhu yang Sangat Dingin dan Panas.

LED dapat juga beroperasi di bawah suhu luar dan dalam ruangan seperti dingin dan panas. Untuk lampu neon, suhu rendah dapat mempengaruhi operasi dan dapat membawa tantangan, namun LED beroperasi dengan baik juga dalam pengaturan atau suhu yang dingin, seperti pada saat musim dingin.

7. Lampu LED Mencapai Efisiensi Aplikasi yang Lebih Tinggi.

LED dirancang untuk memfokuskan cahaya dan dapat diarahkan ke lokasi tertentu tanpa menggunakan reflektor eksternal, mencapai efisiensi aplikasi yang lebih tinggi daripada pencahayaan konvensional. Sistem penerangan LED yang dirancang dengan baik mampu menghadirkan cahaya lebih efisien ke lokasi yang diinginkan.

8. Penggunaan lampu LED Instant, bisa di matikan dan dihidupkan sesuka hati.

Lampu LED dapat langsung mengeluarkan cahaya yang cerah sat seketika di nyalakan. Ini memiliki keuntungan besar bagi proyek infrastruktur misalnya lampu lalu lintas dan sinyal.

Selain itu, jika lampu LED sering tidak dapat di pakai, itu tanpa mempengaruhi masa pakai LED atau emisi cahaya. Sebaliknya, penggunaan lampu yang biasa mungkin memerlukan waktu beberapa detik untuk mencapai kecerahan warna penuh dan seringnya mematikan dan menghidupkan dapat mempercepat usia lampu tersebut.

9. Tegangan Rendah

Daya bertegangan rendah cukup bagi lampu LED. Hal ini memudahkan penggunaan LED di lingkungan luar ruangan, dengan menghubungkan sumber energi matahari eksternal dan merupakan keuntungan besar bila menggunakan teknologi LED di daerah terpencil atau pedesaan.

Kekurangan Dari Lampu LED

Walaupun lampu LED memiliki energi yang jauh lebih baik daripada lampu dengan kualitas rendah, tetapi LED memiliki sisi gelap. Sebuah studi yang diterbitkan pada akhir tahun 2010 di jurnal Environmental Science and Technology menemukan bahwa LED mengandung timbal, arsen dan selusin zat berbahaya lainnya. LED disebut-sebut sebagai penerangan penerus berikutnya, “kata Oladele Ogunseitan, salah satu peneliti di balik studi dan ketua Universitas California (UC) – Departemen Kependudukan Kesehatan dan Pencegahan Populasi. “Tapi saat mencoba menemukan produk yang lebih baik yang tidak menghabiskan sumber energi atau berkontribusi terhadap pemanasan global, harus waspada terhadap bahaya toksisitas”.

Ogunseitan dan peneliti UC Irvine dan lainnya menguji beberapa jenis LED, termasuk yang digunakan sebagai lampu Natal, lampu lalu lintas, lampu depan mobil dan lampu rem. Apa yang mereka temukan? Beberapa yang terburuk adalah LED merah dengan intensitas rendah, yang ditemukan mengandung 8 kali jumlah timbal, neurotoksin yang diketahui, diizinkan oleh undang-undang negara bagian California dan yang menurut para peneliti, “menunjukkan potensi kanker dan dengan kandungan arsenik dan timbal yang tinggi. “Sementara itu, LED putih mengandung timah paling sedikit, namun masih mengandung nikel dalam jumlah besar, logam berat lain yang menyebabkan reaksi alergi. Dan tembaga yang ditemukan di beberapa LED dapat menimbulkan ancaman lingkungan jika terakumulasi di sungai dan danau atau tempat ia dapat meracuni kehidupan akuatik.

Ogunseitan menambahkan bahwa saat membuka atau membongkar satu LED dan menghirup asapnya di katakan dapat menyebabkan kanker, tubuh kita tidak membutuhkan zat beracun yang beredar, karena efek gabungannya bisa menjadi pemicu penyakit. Jika ada LED yang sudah tidak lagi terpakai di rumah, Ogunseitan merekomendasikan untuk segera membuangnya dengan menggunakan sarung tangan dan masker. Dalam kecelakaan mobil, kru sengaja di kirimkan untuk membersihkan puing-puing dari kecelakaan tersebut dan mereka menggunakan pakaian pelindung dari bahan berbahaya. LED saat ini tidak dianggap beracun oleh hukum dan dapat dibuang di tempat pembuangan sampah biasa.

Karakteristik Dan Warna LED

Ada berbagai macam LED yang tersedia di pasaran. Karakteristik LED meliputi warna cahaya atau panjang gelombang radiasi, intensitas cahaya dan berbagai karakteristik LED lainnya. Dalam pembuatan LED, Karakteristik LED memiliki berbagai faktor. Semikonduktor adalah faktor utama LED, namun teknologi fabrikasi dan enkapsulasi juga memainkan bagian utama penentuan karakteristik LED sebagai berikut.

  • Warna LED

Salah satu karakteristik utama LED adalah warnanya. Awalnya, warna LED sangat terbatas. Pada awal pertamanya LED di ciptakan, hanya memiliki warna merah. Namun saat proses semikonduktor diperbaiki dan penelitian baru dilakukan untuk menyelidiki bahan baru LED, maka tersedia beragam warna.

  • Tegangan LED

Daya pada LED berbeda dengan yang biasa. Biasanya tegangan LED antara sekitar 2 dan 4 volt. Tegangan LED yang muncul di dua terminal terutama pada jenis LED yang dimaksud.

Warna dan material LED

Tidak seperti lampu biasa yang hanya memiliki satu warna, lain pada lampu LED yang memiliki berbagai macam warna seperti berikut ini.

  • Inframerah
    Gallium arsenide (GaAs), Aluminium arsenid (AlGaAs).
  • Merah
    Aluminium arsenid (AlGaAs), phosphide (GaAsP), Gallium arsenide Aluminium galium indium phosphide (AlGaInP), Gallium(III) dan phosphide (GaP).
  • Orange
    Gallium arsenide phosphide (GaAsP), Aluminium indium gallium phosphide (AlGaInP), Gallium(III) phosphide (GaP).
  • Kuning
    Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Aluminium indium gallium phosphide (AlGaInP)Gallium(III) phosphide (GaP).
  • Hijau
    Indium gallium nitrida (InGaN) atau nitrida Gallium(III) (GaN)Gallium(III), phosphide (GaP) Aluminium galium indium phosphide (AlGaInP) dan Aluminium galium phosphide (AlGaP).
  • Biru
    Seng selenide (ZnSe) dan Indium gallium nitrida (InGaN).
  • Ungu
    Indium gallium nitrida (InGaN).
  • Ultraungu
    Berlian (235 nm) nitrida Boron, (215 nm) nitrida Aluminium, (AlN) 210 nm Aluminium, galium nitrida (AlGaN) Aluminium, indium gallium nitrida (AlGaInN) 210 nm.
  • Putih
    Dioda biru UV dengan kuning fosfor.

Fakta Tentang LED

Selain ramah lingkungan, terjangkau dan hemat energi, ternyata lampu LED memiliki kualitas yang luar biasa. Lain dari itu, LED juga memiliki beberapa fakta yang seharusnya untuk kita ketahui.

1. Pada tahun 2012, sekitar 49 juta LED dipasang di A.S. Ini di katakan dapat menghemat sekitar $ 675 juta setiap tahun. Pada waktu yang berikutnya, sepenuhnya beralih menggunakan lampu LED dan bisa menghemat US $ 250 miliar dan mengurangi penggunaan listrik hampir 50% dan menghindari 1.800 juta ton metrik emisi karbon.

2. LED pertama ditemukan oleh Nick Holonyak, Jr. saat bekerja sebagai GE pada tahun 1962. Sejak saat itu, teknologi telah berkembang pesat dan biaya telah turun drastis, menjadikan LED sebagai solusi pencahayaan yang layak. Antara 2011 dan 2012, penjualan lampu LED meningkat sebesar 22% sementara biaya bola lampu LED 60 watt turun hampir 40%. Pada tahun 2030, diperkirakan bahwa LED akan mencapai 75% dari semua penjualan.

3. Sejak Departemen Energi mulai mendanai sebuah usaha pencahayaan pada tahun 2000, proyek-proyek ini telah menerima 58 hak paten. Beberapa proyek yang paling sukses mencakup pengembangan cara baru untuk menggunakan bahan, yang dapat memberikan lebih banyak warna cahaya dan memecahkan tantangan teknis yang mendasarinya. Baru-baru ini, Departemen Energi mengumumkan lima proyek baru yang akan berfokus pada pemotongan biaya dengan memperbaiki peralatan dan proses manufaktur.

4. LED tidak mengandung merkuri dan sebuah penelitian Departemen Energi baru-baru ini menetapkan bahwa LED memiliki dampak lingkungan yang jauh lebih kecil daripada lampu pijar. Mereka juga memiliki keunggulan dibandingkan lampu neon.

5. Dari lampu lalu lintas dan lampu rem kendaraan dan display case, LED digunakan dalam berbagai aplikasi karena karakteristiknya yang unik, meliputi ukuran, kemudahan perawatan dan jauh dari jangkauan kerusakan atau tahan lama.

6. Tidak seperti lampu pijar yang memberikan sekitar 90 % energi. Jika di bandingkan dengan LED, menggunakan energi jauh lebih efisien dan sedikit panas yang terbuang.

7. Lampu LED berkualitas baik dapat memiliki masa pakai selama 25.000 jam atau lebih yang berarti bisa bertahan lebih lama dari lampu tradisional. Itu bisa di katakan dapat hidup selama 3 tahun jika di pakai 24 jam sehari selama 7 hari dalam seminggu.

8. LED adalah jenis lampu yang menggunakan semikonduktor untuk mengubah listrik menjadi cahaya. Lampu LED bisa menjadi energi 67 kali lebih efisien daripada lampu pijar konvensional dan mengurangi penggunaan energi lebih dari 80%.

Demikian dengan apa yang kami berikan ini dapat di jadikan sebagai sumber bacaan yang sangat bermanfaat serta berguna bagi banyak pembacanya. Semoga apa yang kami berikan menjadikan sebuah pembelajaran penting dan dapat memberikan sebuah inspirasi. Selamat membaca.