सबैभन्दा पुरानो GaP र GaAsP homojunction रातो, पहेँलो, र हरियो कम उज्यालो दक्षता LEDs 1970 को दशकमा सूचक बत्तीहरू, डिजिटल र टेक्स्ट डिस्प्लेहरूमा लागू गरिएको छ। त्यसबेलादेखि, एलईडीले राष्ट्रिय अर्थतन्त्रका विभिन्न क्षेत्रहरू र हजारौं घरपरिवारहरूलाई कभर गर्दै एयरोस्पेस, एयरक्राफ्ट, अटोमोबाइल्स, औद्योगिक अनुप्रयोगहरू, सञ्चार, उपभोक्ता उत्पादनहरू, आदि सहित विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा प्रवेश गर्न थाल्यो। 1996 सम्म, विश्वव्यापी रूपमा एलईडी बिक्री अरबौं डलर पुगेको थियो। यद्यपि LEDs धेरै वर्षदेखि रंग र चमकदार दक्षता द्वारा सीमित छन्, GaP र GaAsLEDs लाई प्रयोगकर्ताहरूले तिनीहरूको लामो आयु, उच्च विश्वसनीयता, कम सञ्चालन वर्तमान, TTL र CMOS डिजिटल सर्किटहरूसँग अनुकूलता, र अन्य धेरै फाइदाहरूको कारणले मनपराएको छ।
पछिल्लो दशकमा, उच्च चमक र पूर्ण-रङ एलईडी सामग्री र उपकरण प्रविधिको अनुसन्धानमा अत्याधुनिक विषयहरू भएको छ। अल्ट्रा हाई ब्राइटनेस (UHB) ले 100mcd वा सोभन्दा बढीको उज्यालो तीव्रता भएको LED लाई जनाउँछ, जसलाई Candela (cd) स्तर LED पनि भनिन्छ। उच्च चमक A1GaInP र InGaNFED को विकास प्रगति धेरै छिटो छ, र अब प्रदर्शन स्तरमा पुगेको छ जुन परम्परागत सामग्री GaA1As, GaAsP, र GaP हासिल गर्न सक्दैन। 1991 मा, जापानको Toshiba र संयुक्त राज्य अमेरिकाको HP ले InGaA1P620nm सुन्तला अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी विकसित गर्यो, र 1992 मा, InGaA1P590nm पहेंलो अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी व्यावहारिक प्रयोगमा राखियो। सोही वर्षमा, Toshiba ले InGaA1P573nm पहेंलो हरियो अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी 2cd को सामान्य प्रकाश तीव्रताको विकास गर्यो। 1994 मा, जापानको Nichia निगमले InGaN450nm निलो (हरियो) अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी विकसित गर्यो। यस बिन्दुमा, कलर डिस्प्लेका लागि आवश्यक तीनवटा प्राथमिक रंगहरू, रातो, हरियो, निलो, साथै सुन्तला र पहेँलो एलईडीहरू, सबै क्यान्डेला स्तरको उज्यालो तीव्रतामा पुगेका छन्, अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस र पूर्ण-रङ प्रदर्शन प्राप्त गर्दै, बाहिरी पूर्ण-उच्च बनाउँदै। प्रकाश उत्सर्जक ट्यूब को रंग प्रदर्शन एक वास्तविकता। हाम्रो देशमा LED को विकास 1970 मा सुरु भयो, र उद्योग 1980 मा देखा पर्यो। त्यहाँ राष्ट्रव्यापी 100 भन्दा बढी उद्यमहरू छन्, 95% निर्माताहरू पोस्ट प्याकेजिङ उत्पादनमा संलग्न छन्, र लगभग सबै आवश्यक चिपहरू विदेशबाट आयात गरिन्छ। प्राविधिक परिवर्तन, प्राविधिक सफलताहरू, उन्नत विदेशी उपकरणहरूको परिचय र केही प्रमुख प्रविधिहरूका लागि धेरै "पञ्चवर्षीय योजनाहरू" मार्फत, चीनको एलईडी उत्पादन प्रविधिले एक कदम अगाडि बढेको छ।
1, अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी को प्रदर्शन:
GaAsP GaPLED सँग तुलना गर्दा, अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस रातो A1GaAsLED मा उच्च चमकदार दक्षता छ, र पारदर्शी कम कन्ट्रास्ट (TS) A1GaAsLED (640nm) को चमकदार दक्षता 10lm/w को नजिक छ, जुन GaPLED को भन्दा 10 गुणा ठूलो छ। अति-उच्च चमक InGaAlPLED ले GaAsP GaPLED जस्तै समान रङहरू प्रदान गर्दछ, जसमा: हरियो पहेंलो (560nm), हल्का हरियो पहेंलो (570nm), पहेंलो (585nm), हल्का पहेंलो (590nm), सुन्तला (605nm), र हल्का रातो (625nm) , गहिरो रातो (640nm))। पारदर्शी सब्सट्रेट A1GaInPLED को उज्यालो दक्षता अन्य LED संरचनाहरू र इन्यान्डेसेन्ट लाइट स्रोतहरूसँग तुलना गर्दा, InGaAlPLED अवशोषित सब्सट्रेट (AS) को उज्यालो दक्षता 101m/w छ, र पारदर्शी सब्सट्रेट (TS) को चमकदार दक्षता 20m/w हो। -को भन्दा २० गुणा बढी GaAsP GaPLED 590-626nm को तरंगदैर्ध्य दायरामा; 560-570 को तरंगदैर्ध्य दायरामा, यो GaAsP GaPLED भन्दा 2-4 गुणा बढी छ। अल्ट्रा-उच्च चमक InGaNFED ले नीलो र हरियो प्रकाश प्रदान गर्दछ, नीलोको लागि 450-480nm, नीलो-हरियोको लागि 500nm, र हरियोको लागि 520nm तरंग लम्बाइको दायरा सहित; यसको चमकदार दक्षता 3-151m/w छ। अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs को हालको उज्यालो दक्षताले फिल्टरहरू भएका इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको भन्दा बढिसकेको छ, र 1 वाट भन्दा कम शक्तिको तापक्रम बत्तीहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छ। यसबाहेक, LED arrays ले 150 वाट भन्दा कमको पावरको साथ इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरू बदल्न सक्छ। धेरै एप्लिकेसनहरूका लागि, इन्यान्डेसेन्ट बल्बहरूले रातो, सुन्तला, हरियो र नीलो रङहरू प्राप्त गर्न फिल्टरहरू प्रयोग गर्छन्, जबकि अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs प्रयोग गर्दा समान रङ प्राप्त गर्न सकिन्छ। हालैका वर्षहरूमा, AlGaInP र InGaN सामग्रीबाट बनेको अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs ले धेरै (रातो, नीलो, हरियो) अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LED चिपहरू सँगै जोडेका छन्, जसले फिल्टरहरूको आवश्यकता बिना नै विभिन्न रङहरूको लागि अनुमति दिन्छ। रातो, सुन्तला, पहेंलो, हरियो र नीलो सहित, तिनीहरूको उज्यालो दक्षता इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको भन्दा बढी छ र अगाडि फ्लोरोसेन्ट बत्तीहरूको नजिक छ। उज्यालो चमक 1000mcd नाघेको छ, जसले बाहिरी सबै मौसम र पूर्ण-रङ प्रदर्शनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ। एलईडी रंगको ठूलो स्क्रिनले आकाश र समुद्रलाई प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ र थ्रीडी एनिमेसन हासिल गर्न सक्छ। रातो, हरियो र नीलो अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs को नयाँ पुस्ताले अभूतपूर्व हासिल गरेको छ।
2, अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी को आवेदन:
कार संकेत संकेत: कारको बाहिरी भागमा कार सूचक बत्तीहरू मुख्यतया दिशा बत्तीहरू, टेललाइटहरू, र ब्रेक लाइटहरू हुन्; कारको भित्री भागले मुख्यतया विभिन्न उपकरणहरूको लागि प्रकाश र प्रदर्शनको रूपमा काम गर्दछ। अटोमोटिभ इन्डिकेटर बत्तीहरूको लागि परम्परागत इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको तुलनामा अल्ट्रा हाई ब्राइटनेस एलईडीसँग धेरै फाइदाहरू छन्, र अटोमोटिभ उद्योगमा यसको फराकिलो बजार छ। LED ले बलियो मेकानिकल झटका र कम्पनहरू सामना गर्न सक्छ। LED ब्रेक लाइटको औसत कार्य जीवन MTBF इन्कन्डेसेन्ट बल्बको भन्दा धेरै परिमाणको अर्डर हो, कारको काम गर्ने जीवन भन्दा धेरै। तसर्थ, एलईडी ब्रेक लाइटहरू मर्मत सम्भार नगरी समग्र रूपमा प्याकेज गर्न सकिन्छ। पारदर्शी सब्सट्रेट Al GaAs र AlInGaPLED मा फिल्टरहरू भएका इन्यान्डेसेन्ट बल्बहरूको तुलनामा उल्लेखनीय रूपमा उच्च चमकदार दक्षता छ, जसले LED ब्रेक लाइटहरू र टर्न सिग्नलहरूलाई कम ड्राइभिङ करेन्टहरूमा काम गर्न अनुमति दिन्छ, सामान्यतया केवल 1/4 इन्कन्डेन्सेन्ट बल्बहरू, जसले कारहरूले यात्रा गर्न सक्ने दूरी घटाउँछ। तल्लो विद्युतीय शक्तिले कारको आन्तरिक तारिङ प्रणालीको भोल्युम र तौल पनि घटाउन सक्छ, जबकि एकीकृत एलईडी सिग्नल लाइटहरूको आन्तरिक तापक्रम वृद्धिलाई पनि कम गर्छ, लेन्स र आवासहरूको लागि कम तापक्रम प्रतिरोधी प्लास्टिकको प्रयोगलाई अनुमति दिन्छ। LED ब्रेक लाइटहरूको प्रतिक्रिया समय 100ns हो, जुन इन्यान्डेसेन्ट लाइटहरू भन्दा छोटो छ, जसले ड्राइभरहरूको लागि प्रतिक्रिया समय बढी छोड्छ र ड्राइभिंग सुरक्षा सुधार गर्दछ। कारको बाह्य सूचक बत्तीहरूको रोशनी र रंग स्पष्ट रूपमा परिभाषित गरिएको छ। यद्यपि कारहरूको आन्तरिक प्रकाश प्रदर्शन बाह्य सिग्नल लाइटहरू जस्ता सम्बन्धित सरकारी विभागहरू द्वारा नियन्त्रित छैन, कार निर्माताहरूले LED को रंग र रोशनीको लागि आवश्यकताहरू छन्। GaPLED लामो समयदेखि कारहरूमा प्रयोग हुँदै आएको छ, र अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस AlGaInP र InGaNFED ले कारहरूमा थप इन्क्यान्डेसेन्ट बल्बहरू प्रतिस्थापन गर्नेछ किनभने तिनीहरूको रंग र रोशनीको सन्दर्भमा निर्माताहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्ने क्षमता छ। मूल्य परिप्रेक्ष्यबाट, यद्यपि एलईडी बत्तीहरू अझै पनि तापक्रम बत्तीहरूको तुलनामा अपेक्षाकृत महँगो छन्, समग्र रूपमा दुई प्रणालीहरू बीचको मूल्यमा कुनै महत्त्वपूर्ण भिन्नता छैन। अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस TSAlGaAs र AlGaInP LEDs को व्यावहारिक विकासको साथ, हालका वर्षहरूमा मूल्यहरू लगातार घट्दै गएका छन्, र घटाउने परिमाण भविष्यमा अझ ठूलो हुनेछ।
ट्राफिक संकेत संकेत: ट्राफिक सिग्नल बत्तीहरू, चेतावनी बत्तीहरू, र साइन बत्तीहरूका लागि इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको सट्टा अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs प्रयोग गर्ने कुरा अहिले विश्वभर फैलिएको छ, फराकिलो बजार र द्रुत रूपमा बढ्दो मागको साथ। 1994 मा अमेरिकी यातायात विभागको तथ्याङ्क अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिकामा 260000 चौराहेहरू थिए जहाँ ट्राफिक सिग्नलहरू जडान गरिएको थियो, र प्रत्येक चौराहेमा कम्तिमा 12 रातो, पहेँलो र नीलो-हरियो ट्राफिक संकेतहरू हुनुपर्छ। धेरै चोकहरूमा सडक पार गर्नको लागि अतिरिक्त संक्रमण संकेतहरू र पैदल यात्री क्रसिङ चेतावनी बत्तीहरू पनि छन्। यसरी, त्यहाँ प्रत्येक चौराहेमा 20 ट्राफिक लाइटहरू हुन सक्छन्, र तिनीहरू एकै साथ बत्ती हुनुपर्छ। यो अनुमान गर्न सकिन्छ कि संयुक्त राज्यमा लगभग 135 मिलियन ट्राफिक लाइटहरू छन्। वर्तमानमा, पारम्परिक इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरू प्रतिस्थापन गर्न अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडीहरूको प्रयोगले पावर हानि कम गर्नमा महत्त्वपूर्ण परिणामहरू हासिल गरेको छ। जापानले ट्राफिक लाइटहरूमा प्रति वर्ष लगभग 1 मिलियन किलोवाट बिजुली खपत गर्छ, र ज्वालामुखी बल्बहरूलाई अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs ले प्रतिस्थापन गरेपछि, यसको बिजुली खपत मूलको 12% मात्र हुन्छ।
प्रत्येक देशका सक्षम अधिकारीहरूले ट्राफिक सिग्नल बत्तीहरूको लागि सम्बन्धित नियमहरू स्थापना गर्नुपर्छ, सिग्नलको रंग, न्यूनतम रोशनीको तीव्रता, किरणको स्थानिय वितरण ढाँचा, र स्थापना वातावरणको लागि आवश्यकताहरू निर्दिष्ट गर्दै। यद्यपि यी आवश्यकताहरू इन्यान्डेसेन्ट बल्बहरूमा आधारित छन्, तिनीहरू सामान्यतया हाल प्रयोग गरिएका अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी ट्राफिक सिग्नल लाइटहरूमा लागू हुन्छन्। इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको तुलनामा, एलईडी ट्राफिक लाइटहरूको लामो कार्य जीवन हुन्छ, सामान्यतया १० वर्षसम्म। कठोर बाहिरी वातावरणको प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै, अपेक्षित आयु 5-6 वर्षमा घटाउनुपर्छ। हाल, अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस AlGaInP रातो, सुन्तला र पहेँलो एलईडीहरू औद्योगिकीकृत भएका छन् र तुलनात्मक रूपमा सस्तो छन्। यदि रातो अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LEDs बाट बनेको मोड्युलहरू परम्परागत रातो इन्यान्डेसेन्ट ट्राफिक सिग्नल हेडहरू प्रतिस्थापन गर्न प्रयोग गरिन्छ भने, रातो इन्यान्डेसेन्ट बत्तीहरूको अचानक विफलताले सुरक्षामा पर्ने प्रभावलाई कम गर्न सकिन्छ। एक सामान्य LED ट्राफिक सिग्नल मोड्युलमा जडान गरिएका LED बत्तीहरूको धेरै सेटहरू हुन्छन्। 12 इन्चको रातो एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युललाई उदाहरणको रूपमा लिएर, जडान गरिएका LED बत्तीहरूको 3-9 सेटहरूमा, प्रत्येक सेटमा जडान गरिएका LED बत्तीहरूको सङ्ख्या 70-75 (कुल 210-675 LED बत्तीहरू) हो। जब एउटा LED लाइट असफल हुन्छ, यसले सिग्नलहरूको एउटा सेटलाई मात्र असर गर्छ, र बाँकी सेटहरूलाई मूलको 2/3 (67%) वा 8/9 (89%) मा घटाइनेछ, सम्पूर्ण सिग्नल हेडलाई विफल नगरी। दिप बत्ती जस्तै।
एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युलहरूको मुख्य समस्या भनेको उत्पादन लागत अझै पनि अपेक्षाकृत उच्च छ। 12 इन्च TS AlGaAs रातो एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युललाई उदाहरणको रूपमा लिएर, यो पहिलो पटक 1994 मा $ 350 को लागतमा लागू गरिएको थियो। 1996 सम्म, 12 इन्च AlGaInP LED ट्राफिक सिग्नल मोड्युल राम्रो प्रदर्शनको साथ $ 200 को लागत थियो।
यो आशा गरिन्छ कि निकट भविष्यमा, InGaN नीलो-हरियो एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युलहरूको मूल्य AlGaInP सँग तुलना हुनेछ। यद्यपि इन्यान्डेसेन्ट ट्राफिक सिग्नल हेडहरूको लागत कम छ, तिनीहरूले धेरै बिजुली खपत गर्छन्। 12 इन्च व्यास इन्कन्डेन्सेन्ट ट्राफिक सिग्नल हेडको पावर खपत 150W हो, र सडक र फुटपाथ पार गर्ने ट्राफिक चेतावनी बत्तीको ऊर्जा खपत 67W हो। गणना अनुसार, प्रत्येक चौराहेमा इन्यान्डेसेन्ट सिग्नल लाइटहरूको वार्षिक बिजुली खपत 18133KWh छ, वार्षिक बिजुली बिल $ 1450 को बराबर; यद्यपि, एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युलहरू धेरै ऊर्जा-कुशल छन्, प्रत्येक 8-12 इन्च रातो एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युलले क्रमशः 15W र 20W बिजुली खपत गर्दछ। चौराहहरूमा LED संकेतहरू एरो स्विचहरूद्वारा प्रदर्शन गर्न सकिन्छ, केवल 9W को पावर खपतको साथ। गणना अनुसार, प्रत्येक प्रतिच्छेदनले प्रति वर्ष 9916KWh बिजुली बचत गर्न सक्छ, प्रति वर्ष बिजुली बिलमा $ 793 बचत गर्न बराबर। प्रति LED ट्राफिक सिग्नल मोड्युल $200 को औसत लागतमा आधारित, रातो एलईडी ट्राफिक सिग्नल मोड्युलले बचत गरिएको बिजुली प्रयोग गरेर मात्र 3 वर्ष पछि यसको प्रारम्भिक लागत पुन: प्राप्त गर्न सक्छ, र निरन्तर आर्थिक प्रतिफल प्राप्त गर्न थाल्छ। तसर्थ, हाल AlGaInLED ट्राफिक जानकारी मोड्युलहरू प्रयोग गर्दै, यद्यपि लागत उच्च लाग्न सक्छ, अझै लामो अवधिमा लागत-प्रभावी छ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-25-2024