'n Kort bespreking oor LED's met ultrahoë helderheid en hul toepassings

Die vroegste GaP en GaAsP homojunksie rooi, geel en groen lae ligdoeltreffendheid LED's in die 1970's is toegepas op aanwyserligte, digitale en teksskerms. Van toe af het LED verskeie toepassingsvelde begin betree, insluitend lugvaart, vliegtuie, motors, industriële toepassings, kommunikasie, verbruikersprodukte, ens., wat verskeie sektore van die nasionale ekonomie en duisende huishoudings dek. Teen 1996 het LED-verkope wêreldwyd miljarde dollars bereik. Alhoewel LED's vir baie jare beperk is deur kleur en ligdoeltreffendheid, is GaP en GaAsLED's deur gebruikers bevoordeel as gevolg van hul lang lewensduur, hoë betroubaarheid, lae bedryfsstroom, verenigbaarheid met TTL en CMOS digitale stroombane, en baie ander voordele.
In die afgelope dekade was hoë helderheid en volkleur toonaangewende onderwerpe in die navorsing van LED-materiale en toesteltegnologie. Ultrahoë helderheid (UHB) verwys na LED met 'n ligintensiteit van 100mcd of meer, ook bekend as Candela (cd) vlak LED. Die ontwikkelingsvordering van hoë helderheid A1GaInP en InGaNFED is baie vinnig, en het nou 'n prestasievlak bereik wat konvensionele materiale GaA1As, GaAsP en GaP nie kan bereik nie. In 1991 het Toshiba van Japan en HP van die Verenigde State InGaA1P620nm oranje ultrahoë helderheid LED ontwikkel, en in 1992 is InGaA1P590nm geel ultrahoë helderheid LED in praktiese gebruik geneem. In dieselfde jaar het Toshiba InGaA1P573nm geelgroen ultrahoë helderheid LED met 'n normale ligintensiteit van 2cd ontwikkel. In 1994 het Japan se Nichia Corporation InGaN450nm blou (groen) ultrahoë helderheid LED ontwikkel. Op hierdie stadium het die drie primêre kleure wat benodig word vir kleurvertoning, rooi, groen, blou, sowel as oranje en geel LED's, almal Candela-vlak-ligintensiteit bereik, wat ultrahoë helderheid en volkleurvertoning bereik, wat buite vol- kleurvertoning van liguitstralende buise 'n werklikheid. Die ontwikkeling van LED in ons land het in die 1970's begin, en die industrie het in die 1980's ontstaan. Daar is meer as 100 ondernemings landwyd, met 95% van vervaardigers wat betrokke is by naverpakkingsproduksie, en byna al die vereiste skyfies word van die buiteland ingevoer. Deur verskeie "Vyfjaarplanne" vir tegnologiese transformasie, tegnologiese deurbrake, die bekendstelling van gevorderde buitelandse toerusting en 'n paar sleuteltegnologieë, het China se LED-produksietegnologie 'n stap vorentoe geneem.

1、 Prestasie van ultrahoë helderheid LED:
In vergelyking met GaAsP GaPLED, het ultrahoë helderheid rooi A1GaAsLED hoër ligdoeltreffendheid, en die ligdoeltreffendheid van deursigtige lae kontras (TS) A1GaAsLED (640nm) is naby 10lm/w, wat 10 keer groter is as dié van rooi GaAsP GaPLED. Die ultrahoë helderheid InGaAlPLED bied dieselfde kleure as GaAsP GaPLED, insluitend: groen geel (560nm), liggroen geel (570nm), geel (585nm), liggeel (590nm), oranje (605nm), en ligrooi (625nm) , dieprooi (640nm)). Vergelyk die ligdoeltreffendheid van deursigtige substraat A1GaInPLED met ander LED-strukture en gloeiende ligbronne, is die ligdoeltreffendheid van InGaAlPLED absorberende substraat (AS) 101m/w, en die ligdoeltreffendheid van deursigtige substraat (TS) is 201m/w, wat 10 is. -20 keer hoër as dié van GaAsP GaPLED in die golflengtereeks van 590-626nm; In die golflengtereeks van 560-570 is dit 2-4 keer hoër as GaAsP GaPLED. Die ultrahoë helderheid InGaNFED verskaf blou en groen lig, met 'n golflengtereeks van 450-480nm vir blou, 500nm vir blougroen en 520nm vir groen; Sy ligdoeltreffendheid is 3-151m/w. Die huidige ligdoeltreffendheid van ultrahoë helderheid LED's het dié van gloeilampe met filters oortref, en kan gloeilampe met 'n krag van minder as 1 watt vervang. Boonop kan LED-skikkings gloeilampe vervang met 'n krag van minder as 150 watt. Vir baie toepassings gebruik gloeilampe filters om rooi, oranje, groen en blou kleure te verkry, terwyl die gebruik van ultrahoë helderheid LED's dieselfde kleur kan bereik. In onlangse jare het ultrahoë helderheid LED's gemaak van AlGaInP en InGaN materiaal verskeie (rooi, blou, groen) ultrahoë helderheid LED skyfies saam gekombineer, wat voorsiening maak vir verskeie kleure sonder die behoefte aan filters. Insluitend rooi, oranje, geel, groen en blou, het hul ligdoeltreffendheid dié van gloeilampe oorskry en is naby aan dié van voorwaartse fluoresserende lampe. Die lighelderheid het 1000mcd oorskry, wat kan voldoen aan die behoeftes van buite-weer- en volkleurvertoning. Die groot LED-kleurskerm kan die lug en see voorstel en 3D-animasie bereik. Die nuwe generasie rooi, groen en blou ultrahoë helderheid LED's het ongekende bereik

2、 Toepassing van ultrahoë helderheid LED:
Motorsein-aanduiding: Die motoraanwyserligte aan die buitekant van die motor is hoofsaaklik rigtingligte, agterligte en remligte; Die binnekant van die motor dien hoofsaaklik as beligting en vertoon vir verskeie instrumente. Ultrahoë helderheid LED het baie voordele in vergelyking met tradisionele gloeilampe vir motoraanwyserligte, en het 'n wye mark in die motorbedryf. LED's kan sterk meganiese skokke en vibrasies weerstaan. Die gemiddelde werksduur MTBF van LED-remligte is verskeie ordes van grootte hoër as dié van gloeilampe, wat die lewensduur van die motor self ver oorskry. Daarom kan LED-remligte as 'n geheel verpak word sonder om onderhoud te oorweeg. Deursigtige substraat Al GaAs en AlInGaPLED het aansienlik hoër ligdoeltreffendheid in vergelyking met gloeilampe met filters, wat LED-remligte en flikkerligte toelaat om teen laer dryfstrome te werk, tipies net 1/4 van gloeilampe, en sodoende die afstand wat motors kan aflê, verminder. Laer elektriese krag kan ook die volume en gewig van die motor se interne bedradingstelsel verminder, terwyl dit ook die interne temperatuurstyging van geïntegreerde LED-seinligte verminder, wat die gebruik van plastiek met laer temperatuurweerstand vir lense en omhulsels moontlik maak. Die reaksietyd van LED-remligte is 100ns, wat korter is as dié van gloeilampe, wat meer reaksietyd vir bestuurders laat en bestuursveiligheid verbeter. Die beligting en kleur van die eksterne aanwyserligte van die motor is duidelik omskryf. Alhoewel die interne verligting van motors nie deur relevante staatsdepartemente soos eksterne seinligte beheer word nie, het motorvervaardigers vereistes vir die kleur en beligting van LED's. GaPLED word al lank in motors gebruik, en ultrahoë helderheid AlGaInP en InGaNFED sal meer gloeilampe in motors vervang weens hul vermoë om aan die vereistes van vervaardigers te voldoen in terme van kleur en beligting. Uit 'n prysperspektief, hoewel LED-ligte steeds relatief duur is in vergelyking met gloeilampe, is daar geen noemenswaardige verskil in prys tussen die twee stelsels as geheel nie. Met die praktiese ontwikkeling van ultrahoë helderheid TSAlGaAs en AlGaInP LED's, het pryse voortdurend gedaal in onlangse jare, en die omvang van die afname sal in die toekoms selfs groter wees.

Verkeerssein-aanduiding: Die gebruik van ultrahoë helderheid LED's in plaas van gloeilampe vir verkeerseinligte, waarskuwingsligte en tekenligte het nou oor die hele wêreld versprei, met 'n breë mark en vinnig groeiende aanvraag. Volgens statistieke van die Amerikaanse departement van vervoer in 1994 was daar 260 000 kruisings in die Verenigde State waar verkeersseine geïnstalleer is, en elke kruising moet ten minste 12 rooi, geel en blou-groen verkeersseine hê. Baie kruisings het ook bykomende oorgangstekens en waarskuwingsligte vir voetgangeroorgange om die pad oor te steek. Op hierdie manier kan daar 20 verkeersligte by elke kruising wees, en hulle moet gelyktydig brand. Daar kan afgelei word dat daar ongeveer 135 miljoen verkeersligte in die Verenigde State is. Tans het die gebruik van ultrahoë helderheid LED's om tradisionele gloeilampe te vervang aansienlike resultate behaal in die vermindering van kragverlies. Japan verbruik ongeveer 1 miljoen kilowatt elektrisiteit per jaar op verkeersligte, en nadat gloeilampe met ultrahoë helderheid LED's vervang is, is sy elektrisiteitsverbruik slegs 12% van die oorspronklike.
Die bevoegde owerhede van elke land moet ooreenstemmende regulasies vir verkeerseinligte daarstel, wat die kleur van die sein, minimum beligtingsintensiteit, ruimtelike verspreidingspatroon van die straal en vereistes vir die installasie-omgewing spesifiseer. Alhoewel hierdie vereistes gebaseer is op gloeilampe, is dit oor die algemeen van toepassing op die tans gebruikte ultrahoë helderheid LED verkeerseinligte. In vergelyking met gloeilampe het LED-verkeersligte 'n langer lewensduur, gewoonlik tot 10 jaar. Met inagneming van die impak van harde buite-omgewings, moet die verwagte lewensduur tot 5-6 jaar verminder word. Tans is ultrahoë helderheid AlGaInP rooi, oranje en geel LED's geïndustrialiseer en is relatief goedkoop. As modules wat saamgestel is uit rooi ultrahoë helderheid LED's gebruik word om tradisionele rooi gloeiende verkeerseinkoppe te vervang, kan die impak op veiligheid wat veroorsaak word deur skielike mislukking van rooi gloeilampe tot die minimum beperk word. 'n Tipiese LED-verkeersseinmodule bestaan ​​uit verskeie stelle gekoppelde LED-ligte. Neem 'n 12 duim rooi LED-verkeersseinmodule as 'n voorbeeld, in 3-9 stelle gekoppelde LED-ligte, is die aantal gekoppelde LED-ligte in elke stel 70-75 ('n totaal van 210-675 LED-ligte). Wanneer een LED-lig misluk, sal dit net een stel seine affekteer, en die oorblywende stelle sal verminder word tot 2/3 (67%) of 8/9 (89%) van die oorspronklike, sonder om die hele seinkop te laat misluk. soos gloeilampe.
Die grootste probleem met LED-verkeersseinmodules is dat die vervaardigingskoste steeds relatief hoog is. Neem die 12 duim TS AlGaAs rooi LED verkeer sein module as 'n voorbeeld, dit is die eerste keer in 1994 toegepas teen 'n koste van $350. Teen 1996 het die 12 duim AlGaInP LED verkeer sein module met beter werkverrigting 'n koste van $200 gehad.

Daar word verwag dat die prys van InGaN blougroen LED-verkeersseinmodules in die nabye toekoms vergelykbaar sal wees met AlGaInP. Alhoewel die koste van gloeiende verkeerseinkoppe laag is, verbruik hulle baie elektrisiteit. Die kragverbruik van 'n 12 duim-deursnee gloeiende verkeerseinkop is 150W, en die kragverbruik van 'n verkeerswaarskuwingslig wat die pad en sypaadjie kruis, is 67W. Volgens berekeninge is die jaarlikse kragverbruik van gloeiseinligte by elke kruising 18133KWh, gelykstaande aan 'n jaarlikse elektrisiteitsrekening van $1450; LED-verkeersseinmodules is egter baie energiedoeltreffend, met elke 8-12 duim rooi LED-verkeersseinmodule wat onderskeidelik 15W en 20W elektrisiteit verbruik. Die LED-tekens by kruisings kan met pylskakelaars vertoon word, met 'n kragverbruik van slegs 9W. Volgens berekeninge kan elke kruising 9916KWh elektrisiteit per jaar bespaar, gelykstaande aan die besparing van $793 aan elektrisiteitsrekeninge per jaar. Gebaseer op 'n gemiddelde koste van $200 per LED-verkeersseinmodule, kan die rooi LED-verkeersseinmodule sy aanvanklike koste na 3 jaar verhaal deur slegs die elektrisiteit wat bespaar is, en deurlopende ekonomiese opbrengste begin ontvang. Daarom is die gebruik van AlGaInLED-verkeersinligtingmodules, hoewel die koste dalk hoog mag lyk, steeds koste-effektief op die lang termyn.

 


Postyd: 25 Okt-2024