Id-dar > Wirja > Il-kontenut

L-iżvilupp u s-sitwazzjoni preżenti tal-LED

Aug 15, 2017

Bl-iżvilupp tat-teknoloġija LED, id-dwal LED qed isiru aktar u aktar popolari fis-soċjetà moderna. It-teknoloġija tal-LED għandha rwol importanti f'ħafna oqsma. Huwa meħtieġ għalina li nafu u nifhmu t-teknoloġija LED. Bħala tip ġdid ta 'sors ta' dawl solidu ta 'effiċjenza għolja, LED għandu bosta vantaġġi notevoli, bħal effiċjenza għolja, iffrankar tal-enerġija, protezzjoni ambjentali, ħajja twila, sikurezza, kulur sinjuri, daqs żgħir, rispons mgħaġġel, reżistenza għall-vibrazzjoni u manutenzjoni faċli. It-tfaċċar tagħha huwa rikonoxxut bħala wieħed mill-aktar oqsma promettenti ta 'teknoloġija avvanzata fis-Seklu XXI. L-applikazzjoni tad-dawl hija t-tieni l-akbar konsum ta 'enerġija fid-dinja, li jammonta għal madwar 19% tal-konsum kollu ta' l-enerġija. Jekk nużaw l-LED minflok il-bozza inkandexxenti tradizzjonali, dan se jiffranka 90% tal-konsum tal-enerġija. Huwa stmat li fl-2010 jekk kelli 1 / aktar minn 3 tal-bozza inkandexxenti sostitwita b'teknoloġija tad-dawl semikunduttur, imbagħad sena tista 'tiffranka 100 biljun dawl elettriku, ħlief 50 miljun (T) faħam, tnaqqas emissjonijiet ta' skart u fdalijiet ta ' madwar 6 miljun 670 elf (T). Għalhekk, l-iżvilupp tal-industrija LED u l-promozzjoni tal-proċess ta 'applikazzjoni tad-dawl LED inaqqsu ħafna l-konsum tal-enerġija u t-tniġġis ambjentali, u għandhom sinifikat strateġiku għall-iżvilupp sostenibbli taċ-Ċina.

1. L-iżvilupp tal-istorja tal-LED:

1 - 1. Tipi u storja ta 'żvilupp ta' LED monokromatiku. L-użu bikri tal-materjali GaAsP, is-semikondutturi PN junction li jarmi d-dawl tal-prinċipju tas-sors tad-dawl LED huwa kmieni fl-1960. Aħmar biss, u sa nofs is-snin 70, l-LED evolva għal dwal ħodor, isfar, u oranġjo. Fil-bidu tas-snin 80, il-luminożità kienet imsaħħa ħafna.

1-2 . Żvilupp ta 'LED kompost tad-dawl. LED minn LED aħmar għal dawl blu, LED u LED abjad jgħaddu minn tliet stadji, aħmar u aħdar huma monokromatiċi LED. Fl-1996, deher dawl bojod LED, imniedi uffiċjalment fl-1998, li jimmarka l-użu ta 'LED abjad ċar kompost, iżda wkoll għall-iżvilupp ta' dawl LED imbuttat għal punt tat-tluq ġdid.

1-3. L-iżvilupp mgħaġġel ta 'LED abjad. Bil-progress kontinwu tat-teknoloġija, f'dawn l-aħħar snin, l-iżvilupp ta 'LED bojod huwa pjuttost rapidu. L-effiċjenza luminuża tad-dawl abjad LED hija ħafna ogħla minn dik ta 'bozoz inkandexxenti, u l-LED ta' qawwa għolja jintuża wkoll f'sitwazzjonijiet ta 'dawl għoli bħal travi kbar tal-karozzi.

2. Prinċipju LED ta 'luminixxenza u klassifikazzjoni ta' LED

2-1. L-istruttura bażika ta 'l-LED hija materjali ta' elettroluminiżi b'materjal ta 'konduzzjoni, imqiegħda fuq rack tal-wajer, imbagħad issiġillat b'resina epossidika madwar, biex tipproteġi l-funzjoni ċentrali interna, sabiex il-prestazzjoni sismika ta' LED hija tajba. Il-parti ċentrali tal-LED hija wafer li tikkonsisti minn semikondutturi ta 'tip P u semikondutturi tat-Tip N. Hemm saff ta 'tranżizzjoni bejn is-semikonduttur tat-tip P u n-semikonduttur tat-tip N, imsejjaħ il-junction pn. F'xi junctions PN ta 'materjali semikondutturi, it-trasportaturi ta' minoranza injettati jikkombinaw mat-trasportaturi tal-maġġoranza biex jirrilaxxaw enerġija żejda f'forma ta 'dawl, u b'hekk jikkonvertu l-enerġija elettrika direttament f'enerġija ħafifa. PN junction flimkien ma 'vultaġġ imreġġa' lura, it-trasportatur minoritarju huwa diffiċli biex jinjetta, u għalhekk ma jarmix dawl. Id-dijodu, prodott bil-prinċipju ta 'l-elettroluminixxenza ta' l-injezzjoni, jissejjaħ dijodu li jarmi d-dawl, komunement magħruf bħala LED. Meta tkun fi stat pożittiv tax-xogħol (li tispiċċa bil-vultaġġ 'il quddiem), il-flussi kurrenti mill-katodu tal-anodu LED, kristalli semikondutturi dwar il-kwistjoni mid-dawl ultravjola għal infra-aħmar ta' kuluri differenti u s-saħħa tal-kurrent. Kemm tista 'toħroġ dawl tiddependi fuq il-kwalità tal-materjal semikonduttur, l-istruttura taċ-ċippa, il-ġeometrija, l-ippakkjar, il-materjal intern u l-materjal tal-ippakkjar.

2-2. Klassifikazzjoni LED:

(1) Tista 'tinqasam aħmar, oranġjo, aħdar (isfar aħdar subdiviż, aħdar standard u aħdar pur), dawl blu u l-bqija skond il-kulur luminuż tat-tubu luminuż. Barra minn hekk, xi LEDs fihom ċipep ta 'żewġ jew tliet kuluri.

(2) Skont l-aġent ta 'tifrix tad-dawl LED, doped b'kulur jew mingħajr kulur jew mingħajru, il-kuluri varji tad-dijodi li jarmu d-dawl jistgħu jinqasmu f'erba' tipi ta 'tifrix ta' tifrix li huma trasparenti kuluriti, trasparenti, bla kulur u bla kulur. Tifrix wassal u jintuża bħala indikatur.

(3) Skond il-karatteristiċi tal-wiċċ luminuż tat-tubu luminuż, skond il-karatteristiċi tas-superfiċje luminuża tat-tubu luminuż, il-lampa tonda, il-lampa kwadra, ir-rettangolu u t-tubu luminuż tal-wiċċ, tubu mikro għall-immuntar tal-wiċċ, eċċ. Il-lampa ċirkolari hija maqsuma f'dijametru 2mm, Phi 4.4mm, Phi 5mm, Phi 8mm, Phi 10mm u phi 20mm b'dijametru. Barra l-pajjiż, 3mm 1/4 huwa ġeneralment immarkat bħala "T-1", u "5mm" huwa mmarkat bħala "T-1" (3/4), u "4.4mm" huwa denotat bħala "T-1".

(4) Skont l-istruttura tal-LED: skont l-istruttura tal-LED, hemm l-issiġillar epoxy, bażi tal-metall, ippakkjar epossidiku, bażi taċ-ċeramika, imballaġġ epossidiku u ippakkjar tal-ħġieġ u strutturi oħra.

(5) Skont l-intensità mudwala u l-kurrent tax-xogħol taqsam: skont l-intensità mudwala u l-kurrent tax-xogħol, għandu l-LED luminuż ordinarju (intensità luminuża 100mcd); l-intensità luminuża bejn 10 ~ 100mcd tissejjaħ il-luminożità għolja mmexxija. Ġeneralment, il-kurrent ta 'ħidma tal-LED huwa fuq għaxar mA sa għexieren ta' mA, filwaqt li l-kurrent tax-xogħol ta 'LED b'livell baxx huwa taħt 2mA (id-dawl huwa l-istess bħal dak tad-dawl ordinarju li jarmi d-dawl). Minbarra l-metodi ta 'klassifikazzjoni msemmija hawn fuq, hemm ukoll klassifikazzjoni skond il-materjali taċ-ċipp u l-klassifikazzjoni skond il-funzjoni.

3. L-istatus tal-LED

3-1. L-istatus tat-teknoloġija LED

(1) It-teknoloġija tal-materjal epitassjali

Materjal epitassjali LED bħala ċ-ċavetta upstream għall-iżvilupp ta 'industrija tad-dwal tas-semikondutturi malajr, it-teknoloġija mainstream kurrenti għadha sustanza substrata ta' żaffir materjal GaN epitassjali, substrat tal-karbur tas-silikon b'konduttività termali eċċellenti u tqabbil kannizzata tajjeb huwa t-tkabbir preferut ta 'materjali GaN. Il-materjali GaN nonpolar imkabbra f'M qed isiru l-fokus ta 'riċerka f'densità ta' dislokazzjoni baxxa u effiċjenza fotonika għolja. UCSB irrapporta li l-effiċjenza epitassjali tal-materjali LED kienet ta '41%. Barra minn hekk, it-teknoloġija tat-tkabbir ta 'materjali bbażati fuq silikon epitaxjali b'drittijiet indipendenti ta' proprjetà intellettwali ffurmat ukoll il-karatteristiċi tagħha stess. Huwa mistenni li jeħles mill-imblokk tat-teknoloġija tat-tkabbir tal-materjal epitassjali LED mill-Ġappun u l-Istati Uniti. Materjali epitassjali LEDs ibbażati fuq is-silikon għandhom vantaġġi ta 'spiża kbira meta mqabbla ma' dawk ta 'sapphire u materjali ta' epitaxy sottostrat tas-SiC. Materjali epitassjali LEDs ibbażati fuq is-silikon huma wkoll imqaxxar faċilment minn materjali epitassi tal-gallju nitruż permezz tat-teknoloġija tal-laser stripping u fabbrikati fi strixxi vertikali ta 'prestazzjoni għolja. Riċentement, l-industrija tad-dwal tal-istat solidu ta 'sistema oħra ta' materjal ta 'materjali organiċi tal-LED qiegħda tiżviluppa b'mod mgħaġġel, l-apparat LED organiku għandu spiża baxxa tal-produzzjoni, żona kbira eċċ vantaġġ rari ta' applikazzjoni bikrija organika LED fil-qasam tal-wiri ta 'pixels żgħar, fi preżenti, Toshiba u fabbrikanti internazzjonali oħra nedew l-applikazzjoni tal-prodott organiku LED Yu Zhaoming, jistgħu jiksbu dawl ta 'direzzjoni waħda. Madankollu, l-applikazzjoni fuq skala kbira ta 'LED organiku għadha limitata mill-ħajja tagħha u l-effiċjenza luminuża. Dawn iż-żewġ aspetti huma wkoll il-problemi ewlenin li tiffaċċja l-industrija tal-LED organiku.

(2) Teknoloġija ta 'chip LED

Kif kulħadd jaf, il-vultaġġ taċ-ċippa tal-LED huwa DC 3V, fanali LED għandhom jaħdmu b'ċirkwit tas-sewqan separat biex jikkonverti l-AC f'stat DC ta 'vultaġġ baxx, il-proċess tat-telf tal-konverżjoni tal-enerġija u l-affidabbiltà tal- , il-ħajja ma taqbilx ma 'l-lonġevità tal-mezz LED, u dan jirriżulta f'tnaqqis fil-ħajja totali tal-bozza LED. Vultaġġ għoli bbażat fuq teknoloġija bbażata fuq il-mikro-proċess permezz tal-wiċċ taċ-ċipp ta 'semikondutturi f'power konvenzjonali integrat multipli tandem LED PN junction, itejjeb il-vultaġġ operattiv tal-mezz għall-100V ~ 200V, jista' jaħdem f'kundizzjonijiet ta 'pressjoni għolja, ċirkwit LED simplifikat, itejjeb l- u affidabilità.

(3) qasam tal-ippakkjar

Bħalissa, is-suq tal-ippakkjar huwa wieħed mis-suq tal-applikazzjonijiet tal-LED li huwa l-aktar relatat. Post sħun għall-pakkett tal-LED ta 'pakkett tal-2014 huwa applikat għall-bozza tal-filament, ċipep tas-serje LED huma ppakkjati f'substrument tal-ħġieġ jew żaffir, li jiffurmaw ġisem illuminanti 360. Il-kurrent tax-xogħol huwa vultaġġ żgħir ħafna u l-iskema tas-sewqan AC, tas-sewwieq LED li tuża. Il-pakkett tal-filament jista 'jirriproduċi kompletament l-effett luminuż tal-lampa tal-filament tat-tungstenu fil-bozza. L-indiċi luminuż tal-bozoz tjieb sewwa wara li ċ-ċipep tad-dawl aħmar huma konnessi f'serje, li sar suġġett ta 'riċerka sħuna fil-qasam ta' l-applikazzjoni. Applikazzjonijiet oħra tad-dawl ta 'ġewwa, il-pakkett taċ-ċippa LED għandu tendenza li jkun pakkett ta' enerġija żgħira u medja, jista 'jnaqqas aktar in-numru ta' applikazzjonijiet LED, biex jinkiseb l-għan li jitnaqqas l-ispiża. Barra minn hekk, il-lampa waħda tal-pakkett taċ-ċippa doppja qawwa tal-bozza LED biex ittejjeb aktar. Iżda qawwa għolja wisq f'lampi ta 'ġewwa se ġġib pressjoni ikbar fuq it-tkessiħ tal-fanal, iżda wkoll twassal biex is-sors tad-dawl huwa wisq ikkonċentrat, distribuzzjoni ħafifa tal-wiċċ tal-lampa. Din il-problema hija partikolarment evidenti fl-applikazzjoni tat-tubu tal-lampa LED. Meta l-qawwa taċ-ċippa fil-lampa tkun ikkonċentrata, il-post tad-dawl jista 'jidher fuq il-wiċċ tat-tubu. Użu ta 'downlights u spotlights tal-pakkett COB (Chip on board) għadu applikazzjoni sħuna. Il-pakkett ta 'l-applikazzjoni tal-bozoz ta' barra huwa bbażat l-aktar fuq l-ippakkjar ta 'chips ta' qawwa medja u ta 'qawwa għolja LED, u l-qawwa komuni hija 1W. Billi żżid il-kurrent tas-sewqan, il-qawwa LED tista 'tiġi estiża għal 3W, iżda taħt il-kundizzjoni ta' tħaddim kurrenti għoli, iċ-ċippa LED għandha inqas effiċjenza luminuża u rekwiżiti ogħla ta 'dissipazzjoni tas-sħana.

3-2. L-istatus tal-applikazzjoni tal-LED

Fis-soċjetà moderna, LED kien kullimkien, u l-qasam ta 'l-applikazzjoni huwa aktar u aktar estensiv. Fil-preżent, huwa prinċipalment użat fl-oqsma li ġejjin:

(1) LED huwa pakkett ta 'stat solidu. Għandu l-vantaġġi ta 'struttura soda, reżistenza għax-xokk, reżistenza għax-xokk, reazzjoni ta' dawl veloċi, ħajja twila u dawl. Hija użata ħafna f'diversi wirjiet ta 'ġewwa u ta' barra, kif ukoll sinjali tat-traffiku u lampi industrijali awtomotivi. L-applikazzjoni fl-industrija tal-karozzi, id-dashboard tal-karozzi fih dwal tal-ħoss interni, jaqilbu d-dawl, fanal tal-qari u dwal esterni tal-brejkijiet, dwal ta 'wara, dwal tal-ġenb u headlights. B'mod partikolari, l-istallazzjoni ta 'dawl għoli tal-brejk LED fuq il-karozza, minħabba li l-veloċità tar-rispons hija mgħaġġla, tista' tfakkar lis-sewwieq biex jibbrejkja kmieni kemm jista 'jkun, biex tnaqqas il-ħabta fin-naħa ta' wara tal-vettura. L-industrija tal-karozzi taċ-Ċina tinsab f'perjodu ta 'żvilupp kbir, u huwa żmien eċċellenti biex tiġi popolata l-qawwa ultra għolja LED.

(2) LED minħabba konsum ta 'enerġija aktar baxxa, ibdel il-backlight CCFL biex issir mainstream, LED bħala applikazzjonijiet ta' backlight LCD, b'ħajja twila ta 'servizz, effiċjenza luminuża għolja, mingħajr interferenza u prestazzjoni ta' spiża għolja, intuża b'mod wiesa ' u prodotti elettroniċi oħra ta 'teknoloġija avvanzata.

(3) Is-sors tad-dawl LED huwa dejjem aktar popolari fis-soċjetà kollha u fil-familja ordinarja. L-ebda spettru ultravjola u infra-aħmar ma jipproduċi, ma jkollux sħana u radjazzjoni, u jista 'jnaqqas id-dijossidu tal-karbonju u gassijiet serra oħra li ma jagħmilx ħsara lill-ambjent, jista' jtejjeb l-ambjent tal-ħajja tan-nies. Fl-istess ħin, LED jista 'jiffranka l-enerġija, ma jiddependix fuq il-filament tat-tisħin biex jitfa' dawl, l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija hija għolja ħafna, il-konsum tal-enerġija jista 'teoretikament jilħaq 10% meta mqabbel mal-lampa inkandexxenti, fanal fluworexxenti, jilħaq 50% LED. L-uffiċċju tal-proġett tad-dwal ħodor taċ-Ċina għamel stħarriġ speċjali dwar l-elettriku tad-dawl taċ-Ċina kull sena f'aktar minn 300 biljun grad, bl-użu ta 'LED biex jissostitwixxi l-bozza fluworexxenti tal-bozza inkandexxenti kollha jew parti minnhom, 1/3 dawl huwa 100 miljun gradi biex jiffranka l-elettriku, Ċiniża hija ħafna tensjoni, bla dubju ta 'sinifikat kbir.

4. It-tendenza tal-iżvilupp tal-LED

4-1. Għad hemm lok għal titjib fl-effiċjenza tad-dawl. Kif issemma qabel, għalkemm l-effiċjenza tad-dawl LED qabżet is-sorsi tad-dawl ta 'tliet ġenerazzjonijiet ta' qabel, għadu 'l bogħod mill-ogħla valur teoretiku, jiġifieri għad għandu potenzjal kbir għall-iżvilupp. Bħalissa, l-effiċjenza quantum interna tal-LED tista 'tkun għolja ħafna, u ġeneralment tista' tilħaq iktar minn 90% (l-effiċjenza kwantistika ta 'prodotti ta' kwalità għolja tista 'tilħaq 99%), iżda l-effiċjenza quantum esterna ġeneralment hija baxxa ħafna. Jekk l-effiċjenza kwantistika tista 'titjieb ħafna, l-effiċjenza luminuża tal-prodotti LED tista' titjieb ħafna. Dan huwa wieħed mis-suġġetti ewlenin ta 'riċerka ta' l-LED.

4-2. It-titjib tal-indiċi tal-għoti tal-kulur huwa wieħed mis-suġġetti importanti tas-sors tad-dawl tal-LED. B'mod ġenerali, l-indiċi tal-għoti tal-kulur huwa għoli u l-effiċjenza tad-dawl ħafna drabi tkun aktar baxxa; l-effiċjenza tad-dawl hija għolja u l-indiċi tal-għoti tal-kulur huwa ftit agħar. Xi applikazzjonijiet, bħall-film u t-televiżjoni, id-dwal tal-istadju, jeħtieġu indiċi ta 'kulur għoli ħafna għas-sorsi tad-dawl.

4-3. Għandha tiġi mtejba l-qawwa tas-sors ta 'dawl LED uniku. Issa, il-qawwa ta 'sors tad-dawl 1-LED wieħed tipikament hija ta' 3 W jew 5 W. Għalkemm deher 10 W LED wieħed, mhuwiex komuni. L-LED aktar qawwi huwa l-forma ta 'modulu (li jgħaqqad LED multipli fuq sottostrat), bħal 100 W u 130 W LED, li huma moduli li jarmu d-dawl. Dan huwa prinċipalment minħabba li s-sors tad-dawl LED huwa kkalkulat skont il-volum tal-ġisem illuminanti, u l-ġenerazzjoni tas-sħana hija għolja, u d-diffikultà tar-radjazzjoni tas-sħana hija iktar diffiċli.

4-4. Il-prezzijiet iridu jitnaqqsu sostanzjalment. Il-prezz tal-prodotti tas-sors tad-dawl LED huwa wieħed mill-fatturi importanti li jaffettwaw l-użu fuq skala kbira tiegħu. Bil-maturità tat-teknoloġija u ż-żieda fil-lott tal-produzzjoni, l-ispiża u l-prezz tas-sors tad-dawl LED se jitnaqqsu ħafna. Jista 'jingħad li l-premessa tal-popolarità tad-dawl abjad LED hija li l-prezzijiet naqsu sostanzjalment, filwaqt li l-prezzijiet naqsu b'mod sostanzjali, u huwa possibbli li jinkiseb ċertu daqs tas-suq wara l-LED abjad. M'hemmx dubju li l-integrazzjoni tat-tnejn fl-aħħar tiddependi fuq l-iżvilupp mgħaġġel ta 'teknoloġija għolja.