Ifọrọwanilẹnuwo kukuru lori Awọn LED Imọlẹ giga giga ati Awọn ohun elo Wọn

GaP akọkọ ati GaAsP homojunction pupa, ofeefee, ati alawọ ewe kekere ṣiṣe awọn LED ni awọn ọdun 1970 ni a ti lo si awọn ina atọka, oni nọmba ati awọn ifihan ọrọ. Lati igbanna lọ, LED bẹrẹ lati tẹ awọn aaye ohun elo lọpọlọpọ, pẹlu ọkọ ofurufu, ọkọ ofurufu, awọn ọkọ ayọkẹlẹ, awọn ohun elo ile-iṣẹ, awọn ibaraẹnisọrọ, awọn ọja olumulo, ati bẹbẹ lọ, ti o bo ọpọlọpọ awọn apa ti ọrọ-aje orilẹ-ede ati ẹgbẹẹgbẹrun awọn idile. Ni ọdun 1996, awọn tita LED ni agbaye ti de awọn ọkẹ àìmọye dọla. Botilẹjẹpe awọn LED ti ni opin nipasẹ awọ ati ṣiṣe itanna fun ọpọlọpọ ọdun, GaP ati GaAsLEDs ti ni ojurere nipasẹ awọn olumulo nitori igbesi aye gigun wọn, igbẹkẹle giga, lọwọlọwọ iṣẹ ṣiṣe kekere, ibamu pẹlu TTL ati awọn iyika oni-nọmba CMOS, ati ọpọlọpọ awọn anfani miiran.
Ni awọn ọdun mẹwa ti o ti kọja, imọlẹ ti o ga julọ ati awọ-awọ kikun ti jẹ awọn koko-ọrọ gige-eti ni iwadi ti awọn ohun elo LED ati imọ-ẹrọ ẹrọ. Imọlẹ giga giga (UHB) tọka si LED pẹlu kikankikan ina ti 100mcd tabi diẹ sii, ti a tun mọ ni Candela (cd) ipele LED. Ilọsiwaju idagbasoke ti imọlẹ giga A1GaInP ati InGaNFED jẹ iyara pupọ, ati pe o ti de ipele iṣẹ ṣiṣe ti awọn ohun elo aṣa GaA1As, GaAsP, ati GaP ko le ṣaṣeyọri. Ni ọdun 1991, Toshiba ti Japan ati HP ti Amẹrika ni idagbasoke InGaA1P620nm osan didan ultra-high LED LED, ati ni ọdun 1992, InGaA1P590nm LED ina imọlẹ ultra-giga ti a fi sinu lilo iṣe. Ni ọdun kanna, Toshiba ni idagbasoke InGaA1P573nm ofeefee ina ultra-giga LED pẹlu kikankikan ina deede ti 2cd. Ni ọdun 1994, Ile-iṣẹ Nichia ti Japan ṣe idagbasoke InGaN450nm buluu (alawọ ewe) LED imọlẹ giga-giga. Ni aaye yii, awọn awọ akọkọ mẹta ti o nilo fun ifihan awọ, pupa, alawọ ewe, buluu, bakanna bi osan ati awọn LED ofeefee, ti de iwọn kikankikan ipele Candela, iyọrisi imọlẹ ultra-giga ati ifihan awọ ni kikun, ṣiṣe ni kikun ita gbangba - ifihan awọ ti ina-emitting tubes a otito. Idagbasoke LED ni orilẹ-ede wa bẹrẹ ni awọn ọdun 1970, ati pe ile-iṣẹ naa farahan ni awọn ọdun 1980. Awọn ile-iṣẹ diẹ sii ju 100 lọ ni gbogbo orilẹ-ede, pẹlu 95% ti awọn aṣelọpọ ti n ṣiṣẹ ni iṣelọpọ apoti ifiweranṣẹ, ati pe gbogbo awọn eerun ti o nilo ni a gbe wọle lati okeere. Nipasẹ ọpọlọpọ “Awọn ero Ọdun Marun” fun iyipada imọ-ẹrọ, awọn aṣeyọri imọ-ẹrọ, iṣafihan ohun elo ajeji ti ilọsiwaju ati diẹ ninu awọn imọ-ẹrọ bọtini, imọ-ẹrọ iṣelọpọ LED ti China ti gbe igbesẹ kan siwaju.

1, Iṣe ti LED imọlẹ ultra-giga:
Ti a ṣe afiwe pẹlu GaAsP GaPLD, A1GaAsLED pupa ti o ga julọ ti o ni itanna ti o ga julọ, ati ṣiṣe itanna ti itansan kekere kekere (TS) A1GaAsLED (640nm) sunmọ 10lm / w, eyiti o jẹ awọn akoko 10 tobi ju ti GaAsP GaPLD pupa. Imọlẹ giga-giga InGaAlPLD n pese awọn awọ kanna bi GaAsP GaPLD, pẹlu: ofeefee alawọ ewe (560nm), ofeefee alawọ ewe ina (570nm), ofeefee (585nm), ofeefee ina (590nm), osan (605nm), ati ina pupa (625nm , pupa jin (640nm)). Ifiwera ṣiṣe itanna itanna ti sobusitireti sihin A1GaInPLD pẹlu awọn ẹya LED miiran ati awọn orisun ina incandescent, ṣiṣe itanna ti sobusitireti gbigba InGaAlPLD (AS) jẹ 101m / w, ati ṣiṣe itanna ti sobusitireti sihin (TS) jẹ 201m / w, eyiti o jẹ 101m. -20 awọn akoko ti o ga ju ti GaAsP GaPLD ni iwọn gigun ti 590-626nm; Ni iwọn gigun ti 560-570, o jẹ awọn akoko 2-4 ga ju GaAsP GaPLD lọ. Imọlẹ ultra-high InGaNFED pese buluu ati ina alawọ ewe, pẹlu iwọn gigun ti 450-480nm fun buluu, 500nm fun bulu-alawọ ewe, ati 520nm fun alawọ ewe; Iṣiṣẹ itanna rẹ jẹ 3-151m / w. Iṣiṣẹ itanna lọwọlọwọ ti awọn LED imọlẹ ultra-giga ti kọja ti awọn atupa isunmọ pẹlu awọn asẹ, ati pe o le rọpo awọn atupa ina pẹlu agbara ti o kere ju 1 watt. Pẹlupẹlu, awọn itanna LED le rọpo awọn atupa ina pẹlu agbara ti o kere ju 150 Wattis. Fun ọpọlọpọ awọn ohun elo, awọn isusu ina lo awọn asẹ lati gba pupa, osan, alawọ ewe, ati awọn awọ bulu, lakoko lilo awọn LED imọlẹ ultra-giga le ṣaṣeyọri awọ kanna. Ni awọn ọdun aipẹ, Awọn LED imọlẹ ultra-giga ti a ṣe ti AlGaInP ati awọn ohun elo InGaN ti ni idapo ọpọ (pupa, bulu, alawọ ewe) awọn eerun igi LED imọlẹ ultra-giga papọ, gbigba fun ọpọlọpọ awọn awọ laisi iwulo fun awọn asẹ. Pẹlu pupa, osan, ofeefee, alawọ ewe, ati buluu, iṣẹ ṣiṣe itanna wọn ti kọja ti awọn atupa ina ati pe o sunmọ ti awọn atupa Fuluorisenti siwaju. Imọlẹ ina ti kọja 1000mcd, eyiti o le pade awọn iwulo ti ita gbangba gbogbo oju-ọjọ ati ifihan awọ kikun. Awọ LED nla iboju le ṣe aṣoju ọrun ati okun, ati ṣaṣeyọri iwara 3D. Iran tuntun ti pupa, alawọ ewe, ati awọn LED imọlẹ ultra-bulu ti ṣaṣeyọri airotẹlẹ

2, Ohun elo ti ultra-ga imọlẹ LED:
Itọkasi ifihan agbara ọkọ ayọkẹlẹ: Awọn imọlẹ itọka ọkọ ayọkẹlẹ ti o wa ni ita ti ọkọ ayọkẹlẹ jẹ awọn imọlẹ itọnisọna ni akọkọ, awọn ina ẹhin, ati awọn ina fifọ; Inu inu ọkọ ayọkẹlẹ ni akọkọ ṣiṣẹ bi itanna ati ifihan fun awọn irinṣẹ oriṣiriṣi. LED imọlẹ giga giga ni ọpọlọpọ awọn anfani ni akawe si awọn atupa atupa ibile fun awọn ina atọka ọkọ ayọkẹlẹ, ati pe o ni ọja jakejado ni ile-iṣẹ adaṣe. Awọn LED le koju awọn ipaya ẹrọ ti o lagbara ati awọn gbigbọn. Igbesi aye iṣiṣẹ apapọ MTBF ti awọn ina biriki LED jẹ awọn aṣẹ pupọ ti titobi ti o ga ju ti awọn isusu ina, ti o kọja igbesi aye iṣẹ ti ọkọ ayọkẹlẹ funrararẹ. Nitorinaa, awọn ina biriki LED le ṣe akopọ bi odidi laisi akiyesi itọju. Sihin sobusitireti Al GaAs ati AlInGaPLD ni iṣẹ ṣiṣe itanna giga ti o ga julọ ni akawe si awọn isusu ina pẹlu awọn asẹ, gbigba awọn ina biriki LED ati awọn ifihan agbara lati ṣiṣẹ ni awọn ṣiṣan awakọ kekere, deede nikan 1/4 ti awọn isusu ina, nitorinaa dinku ijinna ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ le rin. Agbara itanna kekere tun le dinku iwọn didun ati iwuwo ti eto onirin inu ọkọ ayọkẹlẹ, lakoko ti o tun dinku iwọn otutu ti inu ti awọn ina ifihan LED ti a ṣepọ, gbigba lilo awọn pilasitik pẹlu iwọn otutu kekere fun awọn lẹnsi ati awọn ile. Akoko idahun ti awọn ina biriki LED jẹ 100ns, eyiti o kuru ju ti awọn imọlẹ ina, nlọ akoko ifarahan diẹ sii fun awọn awakọ ati ilọsiwaju aabo awakọ. Imọlẹ ati awọ ti awọn imọlẹ itọka ita ti ọkọ ayọkẹlẹ jẹ asọye ni kedere. Botilẹjẹpe ifihan ina inu ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ ko ni iṣakoso nipasẹ awọn apa ijọba ti o yẹ bi awọn ifihan agbara ita, awọn aṣelọpọ ọkọ ayọkẹlẹ ni awọn ibeere fun awọ ati itanna ti awọn LED. GaPLD ti pẹ ni lilo ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ, ati imọlẹ ultra-giga AlGaInP ati InGaNFED yoo rọpo awọn isusu ina diẹ sii ni awọn ọkọ ayọkẹlẹ nitori agbara wọn lati pade awọn ibeere ti awọn olupese ni awọn ofin ti awọ ati itanna. Lati irisi idiyele, botilẹjẹpe awọn ina LED tun jẹ gbowolori ni akawe si awọn imọlẹ ina, ko si iyatọ nla ni idiyele laarin awọn eto meji lapapọ. Pẹlu idagbasoke ilowo ti TSAlGaAs imọlẹ giga-giga ati Awọn LED AlGaInP, awọn idiyele ti n dinku nigbagbogbo ni awọn ọdun aipẹ, ati titobi idinku yoo jẹ paapaa nla ni ọjọ iwaju.

Itọkasi ifihan agbara opopona: Lilo awọn LED imọlẹ ultra-giga dipo awọn atupa incandescent fun awọn ina ifihan agbara ijabọ, awọn ina ikilọ, ati awọn ina ami ti tan kaakiri agbaye, pẹlu ọja gbooro ati ibeere ti o dagba ni iyara. Gẹgẹbi awọn iṣiro lati Ẹka Iṣowo ti AMẸRIKA ni ọdun 1994, awọn ikorita 260000 wa ni Orilẹ Amẹrika nibiti a ti fi awọn ifihan agbara ijabọ sori ẹrọ, ati ikorita kọọkan gbọdọ ni o kere ju 12 pupa, ofeefee, ati awọn ifihan agbara alawọ-bulu. Ọpọlọpọ awọn ikorita tun ni afikun awọn ami iyipada ati awọn ina ikilọ ti arinkiri fun lilọ kiri ni opopona. Ni ọna yii, awọn ina opopona le jẹ 20 ni ikorita kọọkan, ati pe wọn gbọdọ tan ina ni nigbakannaa. A le sọ pe o wa ni isunmọ 135 milionu awọn ina opopona ni Amẹrika. Ni lọwọlọwọ, lilo awọn LED imọlẹ ultra-giga lati rọpo awọn atupa atupa ibile ti ṣaṣeyọri awọn abajade pataki ni idinku pipadanu agbara. Japan n gba nipa 1 milionu kilowatts ti ina fun ọdun kan lori awọn ina opopona, ati lẹhin ti o rọpo awọn isusu ina mọnamọna pẹlu Awọn LED imọlẹ ultra-giga, agbara ina rẹ jẹ 12% nikan ti atilẹba.
Awọn alaṣẹ ti o ni oye ti orilẹ-ede kọọkan gbọdọ fi idi awọn ilana ti o baamu mulẹ fun awọn ina ifihan agbara ijabọ, asọye awọ ti ifihan, kikankikan itanna ti o kere ju, ilana pinpin aye ti ina, ati awọn ibeere fun agbegbe fifi sori ẹrọ. Botilẹjẹpe awọn ibeere wọnyi da lori awọn isusu ina, wọn wulo ni gbogbogbo si awọn ina ifihan agbara ina LED ina giga ti o lo lọwọlọwọ. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn atupa ina, awọn ina opopona LED ni igbesi aye iṣẹ to gun, ni gbogbogbo titi di ọdun 10. Ṣiyesi ipa ti awọn agbegbe ita gbangba ti o lagbara, igbesi aye ti a nireti yẹ ki o dinku si ọdun 5-6. Ni lọwọlọwọ, imọlẹ ultra-giga AlGaInP pupa, osan, ati awọn LED ofeefee ti jẹ iṣelọpọ ati pe ko gbowolori. Ti awọn modulu ti o ni awọn LED imọlẹ ultra-giga pupa ni a lo lati rọpo awọn olori ifihan agbara opopona pupa ti aṣa, ipa lori ailewu ti o ṣẹlẹ nipasẹ ikuna ojiji ti awọn atupa pupa pupa le dinku. A aṣoju LED ijabọ ifihan agbara module oriširiši orisirisi tosaaju ti ti sopọ LED ina. Mu module ifihan ijabọ LED pupa inch 12 inch bi apẹẹrẹ, ni awọn eto 3-9 ti awọn ina LED ti a ti sopọ, nọmba awọn ina LED ti a ti sopọ ni ṣeto kọọkan jẹ 70-75 (apapọ ti awọn ina LED 210-675). Nigbati ina LED kan ba kuna, yoo kan eto awọn ifihan agbara kan nikan, ati pe awọn eto to ku yoo dinku si 2/3 (67%) tabi 8/9 (89%) ti atilẹba, laisi fa ki gbogbo ori ifihan kuna kuna. bi Ohu atupa.
Iṣoro akọkọ pẹlu awọn modulu ifihan agbara ijabọ LED ni pe idiyele iṣelọpọ tun ga julọ. Mu module 12 inch TS AlGaAs pupa ifihan agbara ijabọ LED bi apẹẹrẹ, a kọkọ lo ni ọdun 1994 ni idiyele ti $350. Ni ọdun 1996, module 12 inch AlGaInP LED ifihan agbara ijabọ pẹlu iṣẹ ṣiṣe to dara julọ ni idiyele ti $200.

O nireti pe ni ọjọ iwaju nitosi, idiyele ti InGaN bulu-alawọ ewe LED awọn awoṣe ifihan agbara ijabọ yoo jẹ afiwera si AlGaInP. Botilẹjẹpe idiyele ti awọn ori ifihan agbara opopona jẹ kekere, wọn jẹ ina pupọ. Lilo agbara ti iwọn ila opin inch 12 kan Ohu ifihan agbara ijabọ oju-ọna jẹ 150W, ati agbara agbara ti ina ikilọ ijabọ ti o kọja ni opopona ati oju-ọna jẹ 67W. Gẹgẹbi awọn iṣiro, lilo agbara ọdọọdun ti awọn ina ifihan agbara incandescent ni ikorita kọọkan jẹ 18133KWh, deede si owo ina mọnamọna lododun ti $ 1450; Bibẹẹkọ, awọn modulu ifihan agbara ijabọ LED jẹ agbara-daradara, pẹlu ọkọọkan 8-12 inch pupa ami ifihan ijabọ LED ti n gba 15W ati 20W ti ina ni atele. Awọn ami LED ni awọn ikorita le ṣe afihan pẹlu awọn iyipada itọka, pẹlu agbara agbara ti 9W nikan. Gẹgẹbi awọn iṣiro, ikorita kọọkan le fipamọ 9916KWh ti ina mọnamọna fun ọdun kan, deede si fifipamọ $ 793 ni awọn owo ina mọnamọna fun ọdun kan. Da lori apapọ iye owo ti $200 fun LED ijabọ ifihan agbara module, awọn pupa LED ijabọ ifihan module le bọsipọ awọn oniwe-ni ibẹrẹ iye owo lẹhin 3 years lilo nikan ni itanna ti o ti fipamọ, ati ki o bẹrẹ lati gba lemọlemọfún aje padà. Nitorinaa, lọwọlọwọ lilo awọn modulu alaye ijabọ AlGaInLED, botilẹjẹpe idiyele le dabi giga, tun jẹ idiyele-doko ni ṣiṣe pipẹ.

 


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹwa 25-2024