എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകളെന്ന ഇത്തരിക്കുഞ്ഞര്‍

എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകള്‍

മൊട്ടത്തലുള്ള ഈ കുഞ്ഞരെ കാണാത്തവരുണ്ടാകില്ല. മിക്ക ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഉപകരണങ്ങളുടേയും സന്തതസഹചാരിയാണിന്ന് ഈ കുഞ്ഞ് വിളക്കുകള്‍. ക്ലോക്കിലും റിമോട്ട് കണ്‍ട്രോളിലും ട്രാഫിക്ക് വിളക്കുകളിലും എല്ലാം നമുക്കിവയെ കാണാനാകും. പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെ കാര്യത്തില്‍ ഊര്‍ജ്ജസംരക്ഷകരുടേയും പ്രകൃതിസ്നേഹകളുടേയും പ്രിയപ്പെട്ട താരമാണ് ഇന്ന് എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകള്‍. വെളുത്ത പ്രകാശം തരാന്‍ കഴിവുള്ള എല്‍.ഇ.ഡികളുടെ വരവോടെ മികച്ച ദക്ഷത പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഈ പുതിയ താരം നമുക്കിടയില്‍ പതിയേ പ്രചാരത്തിലായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. സി.എഫ്.എല്‍ വിളക്കുകള്‍ക്കുള്ള പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങള്‍ എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകളുടെ വരവോടെ വലിയ ഒരു പരിധി വരെ ഒഴിവാകുകയും ചെയ്യും.

ഇലക്ട്രോലൂമിനസന്‍സ് എന്ന ആശയമാണ് എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകളുടെ ഗവേഷണങ്ങളിലേക്കുള്ള ചവിട്ടുപടിയായത്. ചിലഅര്‍ദ്ധചാലകങ്ങളില്‍ക്കൂടി വൈദ്യുതികടന്നുപോകുമ്പോള്‍ അവയില്‍ നിന്നും പ്രകാശം പുറത്തുവരുന്ന പ്രതിഭാസമാണിത്.  1907 ലായിരുന്നു ഇതിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജ നിലയില്‍ നിന്നും താഴ്ന്ന ഊര്‍ജ്ജ നിലകളിലേക്ക് മാറുമ്പോഴാണ് അധികമുള്ള ഊര്‍ജ്ജം പ്രകാശമായി പുറത്തേക്ക് വരുന്നത്. ആദ്യകാല എല്‍.ഇ.ഡികള്‍ എല്ലാം തന്നെ ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് പ്രകാശമാണ് പൊഴിച്ചിരുന്നത്. 1961ല്‍ ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് എല്‍.ഇ.ഡിക്കുള്ള ആദ്യ പേറ്റന്റ് അമേരിക്കക്കാരായ റോബര്‍ട്ട് ബയാര്‍ഡും ഗാരി പിറ്റ്മാനും സ്വന്തമാക്കി. പ്രായോഗിക ഉപയോഗം സാധ്യമാകുന്ന തരത്തില്‍ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ മേഖലയില്‍ ആദ്യ എല്‍.ഇ.ഡി അടുത്ത വര്‍ഷം തന്നെ പുറത്തിറങ്ങി. ചുവന്ന പ്രകാശമായിരുന്നു ഈ എല്‍.ഇ.ഡി പുറത്തുവിട്ടിരുന്നത്. നിക്ക് ഹോളോയാന്‍ക്ക് (Nick Holonyak) എന്നയാളായിരുന്നു ഈ കണ്ടെത്തലിന് പിന്നില്‍. എല്‍.ഇ.ഡി കളുടെ പിതാവായാണ് അദ്ദേഹം ഇന്ന് അറിയപ്പെടുന്നത്. അദ്ദേഹത്തിന്റെ തന്റെ ശിഷ്യനായ ജോര്‍ജ്ജ് ക്രഫോര്‍ഡ് (M. George Craford) ഈ വിഷയത്തില്‍ ഗവേഷണങ്ങള്‍ നടത്തിയിരുന്നു. മഞ്ഞ പ്രകാശം പൊഴിക്കുന്ന എല്‍.ഇ.ഡി പത്ത് വര്‍ഷത്തിന് ശേഷം 1972 ല്‍ അദ്ദേഹം പുറത്തിറക്കി. ഈ രണ്ട് നിറങ്ങളുടേയും സമന്വയം ഓറഞ്ച് നിറത്തിലുള്ള എല്‍.ഇ.ഡി കള്‍ക്കും അരങ്ങൊരുക്കി. ആദ്യകാലത്ത് തൊട്ടാല്‍ പൊള്ളുന്ന വിലയായിരുന്ന ഈ എല്‍.ഇ.ഡി കള്‍ പക്ഷേ അധികം താമസിയാതെ തന്നെ സാധാരണക്കാര്‍ക്ക് പ്രാപ്യമായ വിലയിലേക്ക് കുറഞ്ഞുവന്നു. അതോടെ എല്‍.ഇ.ഡി കൂടുതല്‍ പ്രചാരത്തിലാവാന്‍ തുടങ്ങി. ഇലക്ട്രോണിക്ക് ഉപകരണങ്ങളിലെ ഇന്‍ഡിക്കേറ്റര്‍ ബള്‍ബുകളായിട്ടായിരുന്നു ആദ്യകാല ഉപയോഗങ്ങള്‍ പലതും.

ലളിതമായ പ്രവര്‍ത്തനരീതിയാണ് എല്‍.ഇ.ഡി കളുടേത്. അല്പം ഇലക്ട്രോണിക്സിന്റെ പിന്‍ബലം പ്രവര്‍ത്തന രീതി മനസ്സിലാക്കാന്‍ നല്ലതാണ്. വൈദ്യുതിയെ ഒരു ദിശയിലേക്ക് മാത്രം കടത്തിവിടുന്ന പി.എന്‍ സന്ധി ഡയോഡ് തന്നെയാണ് എല്‍. ഇ.ഡി കള്‍. ഇലക്ട്രോണുളുടേയും സുഷിരങ്ങളുടേയും പ്രവാഹത്തിലൂടെയാണ് ഇതില്‍ വൈദ്യുതി ഒഴുകുന്നത്. ഇലക്ട്രോണുകളെ നമുക്ക് മിക്കവര്‍ക്കും പരിചയമുണ്ടാകും. നെഗറ്റീവ് ചാര്‍ജ്ജുള്ള കണങ്ങളാണിവ.  എന്നാല്‍ സുഷിരം(Hole) എന്ന ആശയം അധികം പരിചയമില്ലാത്ത ഒന്നാണ്. ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉണ്ടാകേണ്ടിയിരുന്ന സ്ഥലത്ത് അതില്ലാത്ത അവസ്ഥയാണ് ഹോള്‍ എന്ന് അതീവലളിതമായി പറയാം.  കസേരകളിക്കിടയില്‍ ആളെണീറ്റുപോയ കസേരയോട് വേണമെങ്കില്‍ നമുക്കിതിനെ ഉപമിക്കുകയും ആവാം. എന്തായാലും ഇന്ന് അര്‍ദ്ധചാലക ലോകത്തില്‍  നെഗറ്റീവ് ചാര്‍ജ്ജുള്ള കണികകളായി ഇലക്ട്രോണുകളേയും പൊസിറ്റീവ് ചാര്‍ജുള്ള കണികകളായി ഹോളുകളേയും ആണ് പരിഗണിച്ചിരിക്കുന്നത്. (ഹോള്‍ എന്നത് സത്യത്തില്‍ ഒരാശയം മാത്രമാണ്. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പ്രവാഹം തന്നെയാണ് ഹോള്‍ എന്ന ആശയത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നത്. ) . വൈദ്യുതി കടന്നു പോകുമ്പോള്‍ പി.എന്‍ ജംഗ്ഷനില്‍ വച്ച് ഒരു ഇലക്ട്രോണും ഹോളും കൂട്ടിമുട്ടുന്നു. ആസമയത്ത് ഇലക്ട്രോണ്‍ ഉയര്‍ന്ന ഊര്‍ജ്ജനിലയില്‍ നിന്നും താഴ്ന്ന ഊര്‍ജ്ജനിലയിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. ഇങ്ങിനെയുള്ള ഊര്‍ജ്ജമാറ്റം നടക്കുമ്പോള്‍ നഷ്ടപ്പെടുന്ന ഊര്‍ജ്ജം പ്രകാശത്തിന്റെ രൂപത്തിലാണ് പുറത്തുവരുന്നത്. എല്‍.ഇ.ഡി നിര്‍മ്മിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന അര്‍ദ്ധചാലകത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ പുറത്ത് വരുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ നിറത്തിലും വ്യതിയാനം വരും. ഉദാഹരണമായി ഗാലിയം ആഴ്സനൈഡ് ഇന്‍ഫ്രാറെഡ് പ്രകാശം ലഭിക്കും. ഗാലിയം ആഴ്സനൈഡ് ഫോസ്ഫൈഡ് ഉപയോഗിച്ചാല്‍ ചുവന്ന പ്രകാശവും അലൂമിനിയം ഗാലിയം ഫോസ്ഫൈഡ് ഉപയോഗിച്ചാല്‍ പച്ച നിറവും ലഭിക്കും.

നീല നിറം ലഭിക്കുന്ന എല്‍.ഇ.ഡി കളുടെ വരവോടെയാണ് എല്‍.ഇ.ഡി രംഗത്ത് ഒരു വന്‍വിപ്ലവം സാധ്യമായത്. നീല, പച്ച, ചുവപ്പ് എന്നീ നിറങ്ങളുടെ സമന്വയത്തില്‍ നിന്നും ധവളപ്രകാശം നിര്‍മ്മിക്കാം എന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. സിങ്ക് സെലനൈഡ്, ഇന്‍ഡിയം ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് തുടങ്ങിയ അര്‍ദ്ധചാലകങ്ങള്‍ ഉ‌പയോഗിച്ചാണ് നീല പ്രകാശം ലഭ്യമാക്കുന്നത്. വെളുത്ത പ്രകാശം നല്‍കുന്ന എല്‍.ഇ.ഡി കളില്‍ രണ്ട് മാര്‍ഗ്ഗങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഒന്ന് മൂന്ന് നിറങ്ങളിലുള്ള പ്രകാശത്തെ സമന്വയിപ്പിച്ച് ധവളപ്രകാശം നിര്‍മ്മിക്കുന്ന രീതിയാണ്. രണ്ടാമത്തേത് ഫ്ലൂറസന്റ് വിളക്കുകളിലെ രീതിയാണ്. അള്‍ട്രാവൈലറ്റ് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന എല്‍.ഇ.ഡി നിര്‍മ്മിക്കുകയും ഈ പ്രകാശത്തെ ഒരു ഫോസ്ഫോറന്‍സ് പദാര്‍ത്ഥത്തിലൂടെ കടത്തിവിടുന്നു. ഫോസ്ഫോറസന്‍സ് അള്‍ട്രാവൈലറ്റ് പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ധവളപ്രകാശമായി പുറത്ത് വിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

വളരെക്കുറച്ച് മാത്രമാണ് എല്‍.ഇ.ഡി ചൂടാകുന്നത്. പ്രായോഗികമായി ഈ ചൂട് അനുഭവവേദ്യമാകാറില്ല. എങ്കിലും പുതിയതായി ഇറങ്ങിത്തുടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഹൈബ്രൈറ്റ് - ഹൈപവ്വര്‍ എല്‍.ഇ.ഡികള്‍ അല്പം താപം പുറത്ത് വിടുന്നുണ്ട്. സാധാരണ ബള്‍ബുകളെപ്പോലെ എല്ലാ ദിശയിലേക്കും പ്രകാശം ഒരേ പോലെ ലഭിക്കുന്നില്ല എന്നൊരു ന്യൂനതയും എല്‍.ഇ.ഡി കള്‍ക്കുണ്ട്. ലെന്‍സുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഇതിനെ മറികടക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങള്‍ നടക്കുന്നുണ്ട്. എങ്കില്‍പ്പോലും മറ്റെല്ലാ പ്രകാശസ്രോതസ്സുകളെ അപേക്ഷിച്ചും എല്‍.ഇ.ഡി കള്‍ മികച്ച ദക്ഷതയോടെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നവയാണ്. ആയുസ്സിന്റെ കാര്യത്തിലും എല്‍.ഇ.ഡി കള്‍ ഒട്ടും പുറകിലല്ല. ഒരു ലക്ഷം മണിക്കൂറുകള്‍ വരെയാണ് പലപ്പോഴും ഇവയുടെ ആയുസ്സ്.  സമീപഭാവിയില്‍ തന്നെ  എല്‍.ഇ.ഡി വിളക്കുകള്‍ നമ്മുടെ വീടുകള്‍ കയ്യടക്കും എന്നതില്‍ സംശയമില്ല.