การประยุกต์ใช้แผ่นกระจายแสงและไดโอดเปล่งแสงให้แสงพืชโดยใช้รูเจาะเป็นตัวกระจายแสง

บทคัดย่อ

แผ่นกระจายแสงแบบวงกลมและมีไดโอดเปล่งแสงแบบเส้น (strip LED) ถูกติดที่เส้นรอบวงถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อใช้เป็นแสงเทียมให้แสงพืช แผ่นกระจายแสงถูกทำขึ้นจากแผ่นอะคริลิกใส Polymethyl methacrylate (PPMA) ซึ่งมีความทนทานต่อสภาพอากาศแผ่นกระจายแสงที่มีขายอยู่นั้น พื้นผิวด้านใดด้านหนึ่งจะถูกกัดให้มีลายเส้น (V-Cutting) หรือพิมพ์ลายจุดที่ผิว (dot printing) หรือผสมทั้งลายเส้นและพิมพ์ลายจุด หรือการเติมอนุภาคขนาดเล็กเข้าไปในแผ่นกระจายแสง ลวดลายเหล่านี้ที่สร้างขึ้นมาที่พื้นผิวจะทำหน้าที่กระจายแสงให้ทั่วทั้งแผ่นและนำแสงออกสู่ผิวด้านหน้าของแผ่นกระจายแสง ในวิธีการพิม์ลายจุด หมึกสีขาวจะถูกพิมพ์เป็นลายจุดลงบนพื้นผิวด้านใดด้านหนึ่ง จุดที่พิมพ์เหล่านี้จะทำหน้าที่กระจายแสงจากไดโอดเปล่งแสง ถึงแม้ว่าวิธีการพิมพ์ลายจุดจะเป็นวิธีการที่มีราคาถูกและทำได้รวดเร็วกว่าวิธีกัดลายเส้น แต่ยังมีจุดอ่อนที่หมึกที่ใช้พิมพ์ยังมีประสิทธิภาพในการกระจายแสงไม่ดีนัก ทำให้แผ่นกระจายแสงที่ใช้วิธีการพิมพ์ลายจุดให้แสงสว่างไม่ทั่วทั้งแผ่น (บริเวณกลางแผ่นจะมีแสงสว่างน้อย)  ไม่เหมาะกับงานเช่น backlighting ซึ่งต้องมีความสว่างมาก ในการวิจัยนี้ เทคนิคการเจาะรูที่พื้นผิวให้มีลักษณะเป็นเลนส์เว้าทั่วทั้งแผ่นกระจายแสงถูกใช้แทนวิธีการพิมพ์ลายจุด รูที่เจาะจำทำหน้าที่กระจายแสงทั่วทั้งแผ่นกระจายแสงและรูที่เหมือนเลนส์เว้าจะทำให้แสงกระจายออกสู่ผิวด้านหน้า แผ่นกระจายแสงที่มีลวดลายของรูเจาะดังกล่าวจะสามารถผสมแสงสีแดงและแสงสีน้ำเงินจากไดโอดเปล่งแสงแบบเส้นที่ติดอยู่ที่ขอบเส้นรอบวงของแผ่นกระจายแสง ด้วยอัตราส่วนแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินที่เหมาะสมเพื่อให้แสงต่อพืช โดยทั่วไปแล้วแผงไดโอดเปล่งแสงสำหรับปลูกพืชที่มีจำหน่ายนั้น อัตราส่วนแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินจะถูกกำหนดตายตัวโดยผู้ผลิต ผู้ใช้ไม่สามารถปรับเปลี่ยนอัตราส่วนนี้ได้ แต่แผ่นกระจายแสงที่ประดิษฐ์ขึ้นนี้ ผู้ใช้สามารถออกแบบอัตราส่วนแสงสีแดงต่อแสงสีน้ำเงินตามความต้องการของพืชที่ปลูก ความเข้มแสงที่ได้จากแผ่นกระจายแสงที่อัตราส่วน (แดง : น้ำเงิน) ต่าง ๆ ถูกวัดด้วยเครื่องวัดความเข้มแสง เปรียบเทียบกับกรณีสีแดงล้วนและสีน้ำเงินล้วน ต้นอ่อนข้าวสาลีถูกใช้เป็นพืชทดลองให้แสงด้วยแผ่นกระจายแสงกรณีต่าง ๆ  น้ำหนักของต้นอ่อนข้าวสาลีและความเข้มข้นของสารคลอโรฟิลล์จากต้นอ่อนข้าวสาลีถูกตรวจวัดเพื่อยืนยันความเป็นไปได้ของการประยุกต์ใช้งานแผ่นกระจายแสงเพื่อให้แสงต่อพืช