info@panadisplay.com
Razvoj i sadašnja situacija LED

Razvoj i sadašnja situacija LED

Aug 15, 2017

S razvojem LED tehnologije, LED rasvjeta postaje sve popularnija u modernom društvu. LED tehnologija igra važnu ulogu u mnogim područjima. Potrebno je znati i razumjeti LED tehnologiju. Kao nova vrsta visokoučinkovite čvrste svjetlosti, LED ima mnoge prednosti, poput visoke učinkovitosti, uštede energije, zaštite okoliša, dugog vijeka trajanja, sigurnosti, bogate boje, male veličine, brzog odziva, otpornosti na vibracije i jednostavnog održavanja. Njegovo nastajanje prepoznato je kao jedno od najperspektivnijih high-tech polja u dvadeset i prvom stoljeću. Primjena rasvjete je druga najveća potrošnja energije u svijetu, koja čini oko 19% ukupne potrošnje energije. Ako koristimo LED umjesto tradicionalne žarulje sa žarnom niti, to će uštedjeti 90% potrošnje energije. Procjenjuje se da će u 2010. godini ako mi je 1 / više od 3 žarulje zamijenjeno tehnologijom poluvodičkih rasvjetnih tijela, godišnje se može uštedjeti 100 milijardi električne energije rasvjete, osim 50 milijuna ugljena (T), smanjiti emisije otpada i šljake prašine oko 6 milijuna 670 tisuća (T). Stoga će razvoj LED industrije i promocija procesa primjene LED rasvjete uvelike smanjiti potrošnju energije i onečišćenje okoliša te imati strateški značaj za održivi razvoj Kine.

1. Razvoj LED povijesti:

1 - 1. Tipovi i povijest razvoja monokromatskog LED svjetla. Najranija uporaba GaAsP materijala, poluvodiča PN izlaza svjetla emitiranje LED izvor svjetlosti je početkom 1960-ih. Samo crvena, a sredinom 70-ih LED se razvio u zelene, žute i narančaste svjetlosti. Početkom osamdesetih, svjetlina je uvelike poboljšana.

1-2 . Razvoj LED kompozitne svjetlosti. LED od crvene do plave svjetlosti, LED i bijeli LED prolaze kroz tri faze, crvena i zelena su jednobojna LED. Godine 1996. pojavio se LED svjetlo bijele svjetlosti, službeno pokrenuto 1998. godine, označavajući upotrebu kompozitnog svjetlosnog bijelog LED-a, ali i za razvoj LED rasvjete gurnut u novu polaznu točku.

1-3. Brz razvoj bijelih LED. S kontinuiranim napretkom tehnologije, posljednjih godina, razvoj LED svjetla bijele svjetlosti prilično je brz. Svjetlosna učinkovitost bijele svjetlosti LED je puno veća od one žarulje sa žarnom niti, a LED visokog osvjetljenja također se koristi u visokim svjetlosnim situacijama kao što su visoke svjetlosne zrake automobila.

2. LED načelo luminescencije i klasifikacija LED

2-1. Osnovna struktura LED dizalice je elektroluminescentni materijal koji se postavlja na žičanu nosač, a zatim je zapečaćena epoksidnom smolom za zaštitu unutarnje funkcije jezgre, tako da je seizmička izvedba LED-a dobra. Jezgreni dio LED dijafora sastoji se od poluvodiča tipa P i tipa N poluvodiča. Postoji prijelazni sloj između P tipa poluvodiča i N tipa poluvodiča, nazvan pn spoj. U nekim PN čvorištima poluvodičkih materijala, ubrizgani manjinski nosači spajaju se s većinskim nosačima kako bi oslobodili suvišnu energiju u obliku svjetla, čime se električna energija pretvorila izravno u svjetlosnu energiju. PN spoj i povratni napon, manjinski prijevoznik je teško ubrizgati, tako da ne emitira svjetlost. Dioda, proizvedena principom elektroluminiscencije injekcijom, naziva se svjetlosna dioda, obično poznata kao LED. Kada se nalazi u pozitivnom stanju rada (koji završava naprijed naponom), struja teče iz LED anodne katode, kristali poluvodiča na pitanje od ultraljubičastog do infracrvenog svjetla različitih boja svjetla i snage struje. Koliko se svjetlost može emitirati ovisi o kvaliteti poluvodičkog materijala, strukturi čipa, geometriji, ambalaži, unutarnjem materijalu i materijalu za pakiranje.

2-2. LED klasifikacija:

(1) Može se podijeliti na crvenu, narančastu, zelenu (podijeljenu zelenu žutu, standardnu zelenu i čistu zelenu boju), plavo svjetlo i tako dalje prema svjetlosnoj boji svjetleće cijevi. Osim toga, neke LED diode sadrže čipove od dvije ili tri boje.

(2) Prema LED raspršivaču svjetlosti, dopiran sa ili bez obojenog ili bezbojnog, različite boje svjetlosnih dioda mogu se podijeliti u prozirne, bezbojne, bezbojne i bezbojne boje, četiri vrste raspršenja raspršivanja. Raspršeno vodstvo i upotrijebljeno kao pokazatelj.

(3) U skladu s karakteristikama svjetlosne površine svjetleće cijevi, prema karakteristikama svjetleće površine svjetleće cijevi, okrugla svjetiljka, četvrtasta svjetiljka, pravokutnik i površinska svjetlosna cijev, bočna cijev, površinski montirajuća mikro cijev, itd. Kružna svjetiljka je podijeljena na promjer 2mm, Phi 4.4mm, Phi 5mm, Phi 8mm, Phi 10mm i phi 20mm po promjeru. U inozemstvu, 3mm 1/4 obično se označava kao "T-1", a "5mm" označava se kao "T-1" (3/4), a "4.4mm" označava se kao "T-1".

(4) Prema strukturi LED-a: prema strukturi LED-a, postoje sve epoksidne brtvljenje, metalna podloga, epoksi pakiranje, keramička baza, epoksi pakiranje i staklena ambalaža i ostale strukture.

(5) Prema svjetlosnom intenzitetu i radnoj struji dijeli: prema svjetlosnom intenzitetu i radnoj struji, ima običnu svjetlinu LED (svjetlosni intenzitet 100mcd); svjetlosni intenzitet između 10 ~ 100mcd zove se visoka svjetlina. Općenito, radna struja LED-a je više od deset mA do desetaka mA, dok radna struja niske struje LED je ispod 2mA (svjetlost je ista kao obična svjetlosna dioda). Pored gore navedenih postupaka klasifikacije, također se klasificiraju prema čipovnim materijalima i klasifikaciji po funkciji.

3. Status LED

3-1. Status LED tehnologije

(1) Epitaksijalna tehnologija materijala

LED epitaxial materijal kao uzvodni ključ za razvoj poluvodičke rasvjetne industrije brzo, trenutna glavna tehnologija je još uvijek sapphire supstrat epitaxial GaN materijala, silicij karbid supstrat s izvrsnom toplinskom vodljivosti i dobro podudaranje rešetke je poželjan rast GaN materijala. Nepolarni GaN materijali uzgajaju se u fokusu istraživanja u gustoći niske dislokacije i visokoj učinkovitosti fotona. UCSB je izvijestio da je epitaxialna učinkovitost LED materijala 41%. Osim toga, tehnologija rasta epitaksijalnih materijala na bazi silicija s neovisnim pravima intelektualnog vlasništva također je oblikovala vlastite karakteristike. Očekuje se da će se riješiti blokade tehnologije LED epitaxial growth materijala od strane Japana i Sjedinjenih Država. Silikon-based LED epitaxial materijali imaju velike prednosti u odnosu na troškove u usporedbi s onima za sapphire i SiC supstrat epitaxy materijala. Epitaksijalni materijali s LED silicijem također se lako uklanjaju iz epitaksijalnih materijala galij nitrida tehnologijom laserskog uklanjanja i izrađuju u LED čipovima vertikalne strukture visokih performansi. Nedavno se u čvrstom stanju osvjetljava industrija drugog materijala sustava organskih LED materijala brzo se razvija, organski LED uređaj ima niske troškove proizvodnje, veliko područje itd. Rijetka prednost organske LED rane primjene na području prikaz malih piksela, na sadašnjost, Toshiba i drugi svjetski proizvođači pokrenuli su LED aplikaciju organskih proizvoda Yu Zhaoming, mogu postići jedno svjetlo za smjer. Međutim, velika primjena organskih LED-a i dalje je ograničena njegovim vijekom trajanja i svjetlosnom učinkovitošću. Ova dva aspekta također su ključni problemi s kojima se suočava organska LED industrija.

(2) LED čip tehnologija

Kao što svi znaju, napon LED čipa je DC 3V, LED svjetiljke moraju raditi s odvojenim pogonskim sklopom za pretvaranje AC u niskonaponsko DC radno stanje, proces gubitka pretvorbe energije i pouzdanost LED pogonskog napajanja je niska , život se ne podudara s dugovječnošću LED uređaja, što rezultira smanjenjem ukupnog vijeka trajanja LED svjetiljke. Proces mikro obrade temeljene na LED tehnologiji pomoću površine čipova u konvencionalnom integriranom višestrukom tandem LED PN spoju, poboljšava radni napon uređaja na 100V ~ 200V, može raditi u uvjetima visokog tlaka, pojednostavljenim LED sklopom, poboljšati učinkovitost rada i pouzdanost.

(3) polje pakiranja

Trenutačno je tržište ambalaže jedno od najbliže povezanih tržišta LED aplikacija. Vruća točka za paket 2014 paket LED primjenjuje se na žarulju žarulje, čipovi LED serije pakiraju se u staklenu ili safirnu podlogu, tvoreći 360 svjetlosno tijelo, radna struja je malena, visoki radni napon, shema vožnje, minus trošak od LED vozača koristiti. Paket filamenata može u potpunosti reproducirati svjetlosni učinak lampa volframovih vlakana u žarulji. Svjetlosni indeks svjetiljki uvelike je poboljšan nakon što su crvene žaruljice spojene u seriju, što je postalo vruća tema istraživanja u području primjene. Druge aplikacije unutarnjih rasvjeta, paket LED čipa obično predstavljaju mali i srednji pogon, mogu dodatno smanjiti broj LED aplikacija, kako bi se postigla svrha smanjenja troškova. Osim toga, jednokupni paket dvostruka svjetiljka LED lampa snage za daljnje poboljšanje. Ali prevelika snaga u zatvorenim svjetiljkama donijet će veći pritisak na hlađenje žarulje, ali dovodi do toga da je izvor svjetla previše koncentriran, nejednake raspodjele svjetlosti površine žarulje. Taj je problem osobito očit u primjeni LED svjetiljke. Kada se snaga čipa u svjetiljci koncentrira, svjetlosna točka može se pojaviti na površini cijevi. Upotrijebite donje svjetiljke i reflektore. Polje COB (Chip onboard) je još uvijek vruća aplikacija. Programski paket vanjskih lampi uglavnom se temelji na srednjoj snazi i velikom snagom LED čip ambalaže, a zajednička snaga je 1W. Povećanjem struje pogona, LED snaga se može produžiti na 3W, ali pod uvjetima visoke struje LED čip ima nižu svjetlosnu učinkovitost i veće zahtjeve za rasipanje topline.

3-2. Status aplikacije LED-a

U suvremenom društvu, LED je bio posvuda, a područje primjene sve je više opsežnije. Trenutačno se uglavnom koristi u sljedećim područjima:

(1) LED je paket čvrstog stanja. Ima prednosti čvrste strukture, otpornosti na udarce, otpornosti na udarce, brzog odgovora na svjetlost, dugotrajnosti i svjetlosti. Široko se koristi u raznim unutarnjim i vanjskim zaslonom, kao i prometnim signalima i automobilskim industrijskim svjetiljkama. Primjena u automobilskoj industriji, karoserija automobila sadrži unutarnja zvučna svjetla, prekidač svjetala, svjetlo za čitanje i vanjska svjetla kočenja, stražnja svjetla, bočna svjetla i prednja svjetla. Posebno, ugradnja LED svjetla na kočnicu, budući da je brzina brzog odziva, možete podsjetiti vozača na kočenje što je ranije moguće, kako bi se smanjila udesa na stražnjoj strani vozila. Kina je automobilska industrija u razdoblju od velikog razvoja, a izvrsno je vrijeme za popularizaciju ultra visoke svjetline LED.

(2) LED zbog smanjene potrošnje energije, zamijenite pozadinsko osvjetljenje CCFL da postane mainstream, LED kao LCD tehnologija pozadinskog osvjetljenja, s dugim vijekom trajanja, visokom svjetlosnom učinkovitošću, bez smetnji i visokim performansama, široko se koristi u mobilnom telefonu, računalu i drugih high-tech elektroničkih proizvoda.

(3) Izvor LED rasvjete sve je više popularan u cijelom društvu i običnoj obitelji. Nijedan ultraljubičasti i infracrveni spektar koji proizvodi, nema toplinu i zračenje, a može smanjiti ugljični dioksid i ostale stakleničke plinove koji su ekološki prihvatljivi, mogu poboljšati životnu okolinu ljudi, pravi je osjećaj zelene rasvjete. Istodobno, LED može uštedjeti energiju, ne oslanja se na toplinu koja emitira svjetlost, učinkovitost pretvorbe energije je vrlo visoka, potrošnja energije može teoretski doseći 10% u usporedbi s žaruljom sa žarnom niti, fluorescentnom lampom, uštedom energije do 50% LED. Projektni ured za zelenu rasvjetu u Kini napravio je posebni pregled kineske rasvjete električne energije godišnje u više od 300 milijardi stupnjeva, koristeći LED koji zamjenjuje sve ili dio za zamjenu žarulje sa žarnom niti, 1/3 rasvjeta je 100 milijuna stupnjeva kako bi se uštedjela struja, energija je vrlo napeta Kina, nedvojbeno je od velikog značaja.

4. Trend razvoja LED-a

4-1. I dalje postoji prostor za poboljšanje učinkovitosti svjetla. Kao što je ranije spomenuto, iako je LED svjetlosna učinkovitost premašila prethodne tri generacije svjetlosnih izvora, još uvijek je daleko od najviših teorijskih vrijednosti, to jest još ima velik potencijal za razvoj. Trenutno, unutarnja kvantna učinkovitost LED može biti vrlo visoka i općenito može doseći više od 90% (kvantna učinkovitost visokokvalitetnih proizvoda može doseći 99%), ali vanjska kvantna učinkovitost je općenito vrlo niska. Ako se kvantna učinkovitost može uvelike poboljšati, svjetlosna učinkovitost LED proizvoda može se uvelike poboljšati. Ovo je jedan od ključnih istraživačkih predmeta LED-a.

4-2. Poboljšanje indeksa prikazivanja boja jedan je od važnih predmeta LED izvora svjetlosti. Općenito, indeks renderiranja boje je visok, a učinkovitost svjetla često je manja; svjetlosna učinkovitost je visoka i indeks obrade boje je nešto lošiji. Neke aplikacije, poput filma i televizije, pozornice, zahtijevaju vrlo visok indeks boja za svjetlosne izvore.

4-3. Potrebno je poboljšati pojedinu LED izvor svjetlosti. Sada je snaga pojedinačnog izvora svjetlosti 1-LED obično 3 W ili 5 W. Iako se pojavio pojedinačni LED 10 W, nije uobičajeno. Jači LED je oblik modula (koji montira više LED na podlogu), kao što su 100 W i 130 W LED, koji su modularni svjetlosni uređaji. To je uglavnom zbog toga što se LED izvor svjetlosti izračunava prema volumenu svjetlosnog tijela, a toplina je velika, a težina toplinskog zračenja je teža.

4-4. Cijene moraju biti značajno smanjene. Cijena LED proizvoda od svjetlosti je jedan od važnih čimbenika koji utječu na njegovu veliku upotrebu. Uz zrelost tehnologije i povećanje proizvodne serije, cijena i cijena LED izvora svjetlosti bit će znatno smanjeni. Može se reći da je pretpostavka popularnosti LED svjetla bijele boje da su cijene znatno pala, dok su cijene znatno pala, a nakon bijele LED-a moguće je postići određenu veličinu tržišta. Nema sumnje da integracija dvojbe u konačnici ovisi o brzom razvoju high-tech.