הבית > תערוכה > תוכן

המצב הנוכחי של LED ופיתוח

Aug 15, 2017

עם התפתחות טכנולוגיית LED, תאורה LED הופכת לפופולרית יותר ויותר בחברה המודרנית. טכנולוגיית ה-LED הוא משחק תפקיד חשוב בתחומים רבים. . זה נחוץ בשבילנו לדעת ולהבין את טכנולוגיית ה-LED. סוג חדש של מקור האור מוצק יעילות גבוהה, LED יש הרבה יתרונות יוצא מן הכלל, כגון יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה, הגנת הסביבה, חיים ארוכים, בטיחות, צבע עשיר, גודל קטן, תגובה מהירה, רטט ההתנגדות, תחזוקה קלה. הופעתה שלו הוא מוכר כאחד משדות ההיי-טק המבטיחים ביותר במאה העשרים. תאורה היישום הוא השני בגודלו צריכת האנרגיה בעולם, והיוו כ- 19% מצריכת האנרגיה כל. אם נשתמש LED במקום מנורת ליבון המסורתית, זה יחסוך 90% של צריכת חשמל. ההערכה היא כי בשנת 2010 אם אני בבעלות 1 / 3 יותר מנורת ליבון מוחלף על ידי טכנולוגיית תאורה מוליכים למחצה, ולאחר מכן שנה יכול לחסוך 100 מיליארד של חשמל תאורה, שמור פחם 50 מיליון (T), לצמצם בזבוז, שרמוטה פליטת אבק של-6 מיליון 670 אלף (T). לכן, התפתחות תעשיית LED לקידום תהליך היישום של תאורת LED מאוד להפחית את צריכת האנרגיה וזיהום סביבתי ו יש חשיבות אסטרטגית לפיתוח בר קיימא של סין.

1. התפתחות ההיסטוריה LED:

1-1.סוגים והיסטוריה פיתוח של אור מונוכרומטי LED. השימוש המוקדם של חומרים חאספ, מוליכים למחצה P-N בצומת פולט-אור עיקרון של מקור אור LED הוא ב שנות ה-60. רק אדום, ו עד אמצע שנות ה-70, התפתח LED אורות, צהוב, כתום וירוק. בתחילת שנות ה-80, הבהירות היה שיפור משמעותי.

1-2.פיתוח ללא הפרדות צבע אור LED. הוביל מ LED אדום אור כחול, LED, LED לבן עובר דרך שלושה שלבים, אדום וירוק הם LED מונוכרומטי. בשנת 1996, אור לבן LED הופיע, השיקה רשמית בשנת 1998, מסמן את השימוש של מרוכבים אור LED לבן, אלא גם לפיתוח של תאורת LED דחף נקודת התחלה חדשה.

1-3.ההתפתחות המהירה של LED לבן. עם התקדמות הטכנולוגיה, בשנים האחרונות, רציף הפיתוח של אור לבן LED היא די מהירה. יעילות הארה LED אור לבן הוא גבוה בהרבה מזה של מנורות ליבון, הנורית בהירות גבוהה משמש גם במצבים אור גבוהה כגון רכב אורות גבוהים.

2. LED עיקרון של הפריה חוץ גופית, סיווג של LED

2-1.המבנה הבסיסי של ה-LED הוא electroluminescentsemiconductor חומרים, מניחים על מתלה חוט, אז אטום עם שרף אפוקסי, כדי להגן על הפונקציה הליבה הפנימית, אז הביצועים סיסמית של LED היא טובה. חלק הליבה של ה-LED הוא רקיק של מוליכים למחצה מסוג P, סוג N מוליכים למחצה. יש שכבה המעבר בין של מוליך למחצה מסוג P N סוג סמיקונדקטור, נקרא צומת p-n. ב- PN כמה צמתים של חומרים מוליכים למחצה, נושאות המיעוט מוזרק לשלב עם רוב נשאי לשחרר אנרגיה עודפת בצורה של אור, ובכך ממיר את האנרגיה החשמלית ישירות לתוך אנרגיית האור. צומת PN פלוס הפוך מתח, הספק מיעוט קשה להזריק, ולכן אינה פולטת אור. דיודות, המיוצר על ידי הזרקת אךקטרו פלואורוניים עקרון, נקרא דיודה פולטת אור, הידוע בכינויו הוביל. כאשר זה במצב חיובי של העבודה (אשר מסתיים עם מתח קדמי), מכאן הקתודה אנודת LED הזרם, גבישים מוליכים למחצה על הנושא של אולטרה סגול כדי אור אינפרא-אדום אחר צבעים האור והעוצמה של הזרם. כמה אור יכול שיבוצעו תלוי האיכות את חומר מוליך למחצה, המבנה שבב, הגאומטריה, האריזה, את החומרי פנימי, אריזת בד.

2-2.סיווג LED:

(1) זה יכול להיות מחולק אדום, כתום, ירוק (סאאריסתוו ירוק צהוב, תקן ירוק ירוק טהור), אור כחול וכן הלאה על פי צבע זוהר של הצינור זוהר. בנוסף, כמה נוריות להכיל צ'יפס של שניים או שלושה צבעים.

(2) לפי הסוכן פיזור אור LED, מסטול עם או בלי צבעוניים או חסר צבע, הצבעים השונים של דיודות פולטות אור יכול להיות מחולק בצבע שקוף, חסר צבע שקוף, צבוע וחסר צבע ארבעה סוגים של פיזור פיזור. תפזורת הוביל ומשמשת כמחוון.

(3) לפי מאפייני השטח זוהר של הרכבת התחתית זוהר, לפי מאפייני השטח זוהר של הצינור זוהר, המנורה העגולה, המנורה ריבוע, המלבן, משטח זוהר הצינור, הצינור לרוחב, משטח הרכבה צינור מיקרו, וכו '. המנורה המעגלי מחולק בקוטר 2 מ מ, פי 4.4 מ מ, פי 5 מ מ, פי 8 מ"מ, פי 10 מ מ, פי 20 מ מ ידי קוטר. בחו ל, 3 מ מ 1/4 מסומן בדרך כלל כ "T-1", "5 מ" זה מסומן בתור "T-1" (3/4), ו- "4.4 mm" זה מסומן בתור "T-1".

(4) לפי המבנה של LED: על פי המבנה של LED, ישנם כל אפוקסי אטימה, בסיס מתכת, אפוקסי בסיס אריזות, קרמיקה, אפוקסי אריזה, זכוכית אריזות מבנים אחרים.

(5) לפי עוצמת הארה והזרם עבודה מחלק: על פי עוצמת הארה של העבודה הנוכחית, יש את הבהירות הרגילה LED (עוצמת הארה 100mcd); עוצמת הארה בין 10 ~ 100mcd נקרא את בהירות גבוהה הוביל. בדרך-כלל העבודה הנוכחית של LED הוא מעל לעשר את אימא של אימא, עשרות בזמן העבודה הנוכחי של LED הנוכחי נמוך מתחת 2mA (בהירות הוא זהה לזה של אור רגיל דיודה). בנוסף לשיטות הסיווג הנ ל, יש גם סיווג על-פי החומרים שבב, סיווג לפי הפונקציה.

3. המצב של LED

3-1.מצב בטכנולוגיית LED

(1) טכנולוגיית גשמי epitaxial

חומר epitaxial LED כמפתח במעלה להתפתחות של מוליכים למחצה תאורה במהירות, תעשיית הטכנולוגיה המיינסטרים הנוכחי הוא עדיין המצע ספיר epitaxial גן גשמי, סיליקון קרביד מצע בעלות מוליכות תרמית מעולה, התאמת סריג טוב הוא הגידול המועדף של גן חומרים. החומרים גן פולרי גדל מ' הופכים המוקד למחקר ב צפיפות פריקה נמוכה ויעילות גבוהה פוטון. UCSB דיווחו כי היעילות epitaxial של חומרים LED 41%. בנוסף, הטכנולוגיה צמיחה של סיליקון epitaxial המבוסס על חומרים עם זכויות קניין רוחני עצמאי הקימה גם מאפיינים משלה. הוא צפוי להיפטר המצור על טכנולוגיית ה-LED גידול epitaxial על ידי יפן וארצות הברית. סיליקון חומרים epitaxial LED יש יתרונות גדולים עלות לעומת אלו של ספיר וחומרים epitaxy המצע SiC. הסיליקון מבוסס LED epitaxial הם בקלות גם הפשיטו מחומרים epitaxial גאליום ניטריד על ידי לייזר טכנולוגיה החשפנות וחומרים מפוברק לתוך מבנה אנכי ביצועים גבוהים הוביל צ'יפס. לאחרונה, תעשיית solid-state תאורה עוד מערכת גשמי של חומרים אורגניים LED מתפתח במהירות, המכשיר LED אורגני יש עלות, שטח גדול הייצור נמוך וכו יתרון נדיר של אורגני LED יישום מוקדם בתחום התצוגה של קטן פיקסלים, בזמן הנוכחי, טושיבה יצרנים בינלאומיים אחרים השיקו LED מוצרים אורגניים יישום יו Zhaoming, יכול להשיג האור בכיוון אחד. עם זאת, יישום בקנה מידה גדול של אורגני LED עדיין מוגבל על ידי שלה בחיים ויעילות הארה. שני היבטים אלה גם הם המפתח לבעיות הניצבות בפני תעשיית LED אורגני.

(2) טכנולוגיית השבבים LED

כפי שכולם יודעים, LED שבב מתח הוא DC 3V, מנורות LED צריך לעבוד עם מעגל נהיגה נפרדים עבור המרת AC למצב עבודה DC מתח נמוך, התהליך של האובדן של המרת אנרגיה, הנורית נוהג אמינות אספקת החשמל נמוכה, החיים אינה מתאים LED התקן תוחלת החיים, וכתוצאה מכך ירידה החיים הכוללת של מנורת LED. מתח גבוה LED המבוסס על טכנולוגיית מיקרו עיבוד שבבי מאת השטח שבב מוליכים חשמל קונבנציונאלי משולב מרובים צומת LED PN טנדם, לשפר את מתח העבודה של המכשיר 100V ~ 200V, יכול לעבוד בתנאי לחץ גבוה, פשוטה LED מעגל, לשפר את יעילות העבודה והאמינות.

(3) אריזה שדה

כיום, השוק אריזה הוא אחד של שוק יישומי LED הקשורים קשר הדוק ביותר. נקודה חמה על החבילה LED החבילה 2014 מוחל על הנורה נימה, שבבי LED סדרת נארזים המצע זכוכית או ספיר, ויוצרים 360 הגוף זוהר, העבודה הנוכחית היא עבודה קטן, גבוה מתח ה-AC נהיגה ערכה, מינוס העלות של ה-LED . נהג להשתמש החבילה פילמנט לחלוטין יכולות להפיק אפקט זוהר של המנורה נימה טונגסטן של הנורה. מדד מאירות מנורות השתבח מאד לאחר האסימונים אור אדום מחוברים בסדרה, אשר הפך להיות נושא חם מחקר בתחום של היישום. יישומים אחרים תאורת LED שבב החבילה נוטה להיות קטן, חבילת כוח בינוני, יכולים לצמצם עוד יותר את מספר יישומי LED, כדי להשיג את המטרה של הפחתת עלות. בנוסף הסינגל צ'יפ חבילה זוגית מנורת LED המנורה כוח לשפר עוד יותר. אבל כוח גבוה מדי מקורה מנורות יביא לחץ גדול יותר על הקירור המנורה, אבל גם להוביל מקור האור הוא הפצה אור מרוכז מדי, לא אחיד של פני השטח המנורה. בעיה זו היא בולט במיוחד ביישום של מנורת LED שפופרת. כאשר הכוח של השבב בתוך המנורה הוא מרוכז, נקודת האור יכולים להופיע על פני ברכבת התחתית. שימוש שונים וזרקורים שדה קלח (Chip על הלוח) חבילה הוא עדיין יישום חם. חבילת היישומים של מנורות חיצונית מתבסס בעיקר על כוח בינוני, מתח גבוה LED שבב אריזה, כוחו הנפוצות 1W. על ידי הגדלת הכונן הנוכחי, ניתן להרחיב את הכוח LED 3 ש, אבל בתנאים של הפעולה הנוכחית גבוהה, השבב LED יש דרישות פיזור חום גבוה יותר ויעילות הארה נמוכה יותר.

3-2.מצב יישום LED

בחברה המודרנית, LED היה. הכל המקומות, שדה יישום נרחב יותר. כיום, הוא משמש בעיקר בתחומים הבאים:

(1) LED היא חבילה מצב מוצק. יש לו את היתרונות של מבנה המשרד, התנגדות בהלם, התנגדות בהלם, תגובה מהירה אור, חיים ארוכים, אור. הוא משמש שונים מציג מקורה ובריכה חיצונית, כמו גם הרמזורים, מנורות תעשייתי כלי רכב. היישום בתעשיית המכוניות, לוח המחוונים במכונית מכיל אורות קול פנימי, מתג המנורה והאור האחורי, קריאה אורות בלמים חיצוניים, אורות הזנב, צד ואור הפנסים. בפרט, ההתקנה של נורית אור בלם גבוה על הרכב, כמו מהירות התגובה היא מהירה, אתה יכול להזכיר את הנהג לבלום מוקדם ככל האפשר, כדי להפחית את התרסקות החלק האחורי של הרכב. תעשיית הרכב של סין בתקופה של פיתוח גדולה, זה זמן מצוין הסופראן בהירות גבוהה ultra LED.

(2) הוביל עקב צריכת חשמל נמוכה, להחליף את התאורה האחורית CCFL להיות מיינסטרים, LED כמו היישומים תאורה אחורית LCD, עם חיי שירות ארוכים, יעילות הארה גבוהה, ללא הפרעות, עלות גבוהה ביצועים, כבר בשימוש נרחב בטלפון הנייד, מחשב ומוצרים אחרים ההיי-טק אלקטרונית.

(3) מקור תאורה LED הוא פופולרי יותר ויותר החברה כולה, משפחה רגילה. אין ספקטרה-סגול, אינפרא-אדום זה מייצרת, אין חום וקרינה, והוא יכול להפחית את הפחמן הדו-חמצני וגזים חממה אחרים אשר הוא ידידותי לסביבה, יכולה לשפר את סביבת המגורים של אנשים, היא תחושה אמיתית תאורה ירוקה. במקביל, LED יכול לחסוך באנרגיה, אין להסתמך על חוט הלהט חימום לפלוט אור, נצילות הוא גבוה מאוד, צריכת האנרגיה יכול תיאורטית להגיע 10% לעומת מנורת ליבון, מנורת פלורסנט, באנרגיה אפקט ניתן להגיע 50% LED. סין תאורה ירוקה פרויקט המשרד עשה סקר מיוחד של חשמל תאורה של סין מדי שנה יותר מ 300 מיליארד מעלות, באמצעות LED כדי להחליף את כל או חלק כדי להחליף נורה פלואורסצנטית את מנורת ליבון, 1/3 תאורה היא 100 מיליון מעלות כדי להציל החשמל, האנרגיה הוא מאוד מתוח סין, הוא ללא ספק משמעות רבה.

4. מגמת הפיתוח של LED

4-1.עדיין יש מקום לשיפור יעילות אור. כפי שהוזכר קודם לכן, למרות היעילות אור LED חרג את הדור הקודם שלושה מקורות אור, זה עדיין רחוק מלהיות תיאורטי הערך הגבוה ביותר, זאת אומרת, עדיין יש פוטנציאל עצום לפיתוח. בזמן הנוכחי, היעילות הקוונטית פנימי של LED יכול להיות גבוה מאוד, בדרך כלל ניתן להגיע למעלה מ-90% (נצילות קוונטית של מוצרים באיכות גבוהה יכול להגיע 99%), אבל היעילות הקוונטית חיצוני הוא בדרך כלל נמוך מאוד. אם היעילות הקוונטית ניתן לשפר באופן משמעותי, היעילות הארה של מוצרי LED יכול ניתן לשפר באופן משמעותי. זהו אחד הנושאים מחקר מפתח של LED.

4-2.שיפור צבע עיבוד אינדקס הוא אחד הנושאים החשובים של מקור אור LED. באופן כללי, האינדקס עיבוד צבע הוא גבוהה, יעילות אור היא לעתים קרובות נמוכה; יעילות אור הוא גבוה והוא מדד עיבוד צבע קצת יותר גרוע. יישומים מסוימים, כגון קולנוע וטלוויזיה, הבמה תאורה, דרוש בעל אינדקס צבע גבוהה מאוד עבור מקורות אור.

4-3.כוח מקור אור LED יחיד צריך להשתפר. עכשיו, הכוח של מקור אור יחידה 1-LED בדרך כלל 3 W או 5 W. למרות 10 יחיד W LED הופיע, זה לא נפוץ. ה-LED חזקה יותר היא הצורה של מודול (אשר מרכיבה LED מרובות על מצע), כגון 100 W ו- 130 W LED, אשר הם התקנים מודול פולט-אור. זה בעיקר כי מקור האור LED מחושבת על פי הנפח של הגוף זוהר, ואת הדור חום גבוה, הקושי של קרינת חום קשה יותר.

4-4.המחירים צריכים להצטמצם באופן משמעותי. המחירים של מוצרי מקור אור LED הוא אחד הגורמים החשובים המשפיעים על השימוש בקנה מידה גדול. עם הבגרות של טכנולוגיה, העלייה של ייצור אצווה, העלות ואת המחיר של מקור אור LED תהיה פחותה בהרבה. ניתן לומר כי ההנחה של הפופולריות של אור לבן LED היא כי המחירים ירדו באופן משמעותי, בעוד המחירים ירדו באופן משמעותי, ניתן להשיג גודל שוק מסוים לאחר ה-LED לבן. אין שום ספק כי השילוב של השניים בסופו של דבר תלויה ההתפתחות המהירה של ההיי-טק.