அல்ட்ரா ஹை பிரைட்னஸ் LEDகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்பாடுகள் பற்றிய சுருக்கமான விவாதம்

1970 களில் முந்தைய GaP மற்றும் GaAsP ஹோமோஜங்ஷன் சிவப்பு, மஞ்சள் மற்றும் பச்சை குறைந்த ஒளிரும் திறன் LED கள் காட்டி விளக்குகள், டிஜிட்டல் மற்றும் உரை காட்சிகள் பயன்படுத்தப்பட்டது. அப்போதிருந்து, எல்.ஈ.டி பல்வேறு பயன்பாட்டுத் துறைகளில் நுழையத் தொடங்கியது, இதில் விண்வெளி, விமானம், ஆட்டோமொபைல்கள், தொழில்துறை பயன்பாடுகள், தகவல் தொடர்பு, நுகர்வோர் பொருட்கள் போன்றவை, தேசிய பொருளாதாரத்தின் பல்வேறு துறைகள் மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான குடும்பங்களை உள்ளடக்கியது. 1996 வாக்கில், உலகளாவிய LED விற்பனை பில்லியன் டாலர்களை எட்டியது. எல்.ஈ.டிகள் பல ஆண்டுகளாக வண்ணம் மற்றும் ஒளிரும் திறனால் வரையறுக்கப்பட்டிருந்தாலும், நீண்ட ஆயுட்காலம், அதிக நம்பகத்தன்மை, குறைந்த இயக்க மின்னோட்டம், TTL மற்றும் CMOS டிஜிட்டல் சர்க்யூட்களுடன் இணக்கத்தன்மை மற்றும் பல நன்மைகள் காரணமாக GaP மற்றும் GaAsLEDகள் பயனர்களால் விரும்பப்படுகின்றன.
கடந்த தசாப்தத்தில், எல்இடி பொருட்கள் மற்றும் சாதன தொழில்நுட்பத்தின் ஆராய்ச்சியில் உயர் பிரகாசம் மற்றும் முழு நிறமும் அதிநவீன தலைப்புகளாக உள்ளன. அல்ட்ரா ஹை பிரைட்னஸ் (UHB) என்பது 100mcd அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஒளிரும் தீவிரம் கொண்ட LED ஐ குறிக்கிறது, இது Candela (cd) level LED என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. உயர் பிரகாசம் A1GaInP மற்றும் InGaNFED இன் வளர்ச்சி முன்னேற்றம் மிக விரைவானது, மேலும் தற்போது வழக்கமான பொருட்கள் GaA1As, GaAsP மற்றும் GaP ஆகியவை அடைய முடியாத செயல்திறன் நிலையை எட்டியுள்ளது. 1991 ஆம் ஆண்டில், ஜப்பானின் தோஷிபா மற்றும் அமெரிக்காவின் ஹெச்பி ஆகியவை InGaA1P620nm ஆரஞ்சு அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED ஐ உருவாக்கியது, மேலும் 1992 இல், InGaA1P590nm மஞ்சள் அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED நடைமுறைப் பயன்பாட்டிற்கு வந்தது. அதே ஆண்டில், தோஷிபா InGaA1P573nm மஞ்சள் பச்சை அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED ஐ 2cd இன் சாதாரண ஒளித் தீவிரத்துடன் உருவாக்கியது. 1994 ஆம் ஆண்டில், ஜப்பானின் நிச்சியா கார்ப்பரேஷன் InGaN450nm நீல (பச்சை) அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் எல்இடியை உருவாக்கியது. இந்த கட்டத்தில், வண்ணக் காட்சிக்குத் தேவையான மூன்று முதன்மை வண்ணங்களான சிவப்பு, பச்சை, நீலம், அதே போல் ஆரஞ்சு மற்றும் மஞ்சள் LED கள் அனைத்தும் காண்டேலா அளவிலான ஒளிரும் தீவிரத்தை அடைந்து, அதி-உயர் பிரகாசம் மற்றும் முழு-வண்ணக் காட்சியை அடைந்து, வெளிப்புறமாக முழு- ஒளி-உமிழும் குழாய்களின் வண்ண காட்சி உண்மை. நம் நாட்டில் LED இன் வளர்ச்சி 1970 களில் தொடங்கியது, மற்றும் தொழில் 1980 களில் தோன்றியது. நாடு முழுவதும் 100 க்கும் மேற்பட்ட நிறுவனங்கள் உள்ளன, 95% உற்பத்தியாளர்கள் பிந்தைய பேக்கேஜிங் தயாரிப்பில் ஈடுபட்டுள்ளனர், மேலும் தேவையான அனைத்து சில்லுகளும் வெளிநாட்டிலிருந்து இறக்குமதி செய்யப்படுகின்றன. தொழில்நுட்ப மாற்றம், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், மேம்பட்ட வெளிநாட்டு உபகரணங்களின் அறிமுகம் மற்றும் சில முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் போன்ற பல "ஐந்தாண்டு திட்டங்கள்" மூலம், சீனாவின் LED உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் ஒரு படி முன்னேறியுள்ளது.

1, அதி-உயர் பிரகாசம் LED செயல்திறன்:
GaAsP GaPLED உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அதி-உயர்ந்த பிரகாசம் கொண்ட சிவப்பு A1GaAsLED அதிக ஒளிர்வுத் திறனைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் வெளிப்படையான குறைந்த மாறுபாட்டின் (TS) A1GaAsLED (640nm) ஒளிரும் திறன் 10lm/w க்கு அருகில் உள்ளது, இது GaPLEDA களை விட 10 மடங்கு அதிகமாகும். தீவிர-உயர் பிரகாசம் InGaAlPLED ஆனது GaAsP GaPLED இன் அதே வண்ணங்களை வழங்குகிறது, இதில் அடங்கும்: பச்சை மஞ்சள் (560nm), வெளிர் பச்சை மஞ்சள் (570nm), மஞ்சள் (585nm), வெளிர் மஞ்சள் (590nm), ஆரஞ்சு (605nm) மற்றும் வெளிர் சிவப்பு (625nm) , அடர் சிவப்பு (640nm)). மற்ற LED கட்டமைப்புகள் மற்றும் ஒளிரும் ஒளி மூலங்களுடன் வெளிப்படையான அடி மூலக்கூறு A1GaInPLED இன் ஒளிரும் செயல்திறனை ஒப்பிடுகையில், InGaAlPLED உறிஞ்சும் அடி மூலக்கூறின் (AS) ஒளிரும் திறன் 101m/w, மற்றும் வெளிப்படையான அடி மூலக்கூறின் (TS) ஒளிரும் திறன் 201m/w, இது 201m/w ஆகும். 590-626nm அலைநீள வரம்பில் GaAsP GaPLED ஐ விட -20 மடங்கு அதிகம்; 560-570 அலைநீள வரம்பில், இது GaAsP GaPLED ஐ விட 2-4 மடங்கு அதிகமாகும். அதி-உயர் பிரகாசம் InGaNFED நீலம் மற்றும் பச்சை ஒளியை வழங்குகிறது, நீலத்திற்கு 450-480nm அலைநீளம், நீலம்-பச்சைக்கு 500nm மற்றும் பச்சை நிறத்திற்கு 520nm; அதன் ஒளிரும் திறன் 3-151m/w ஆகும். அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED களின் தற்போதைய ஒளிரும் திறன் வடிகட்டிகள் கொண்ட ஒளிரும் விளக்குகளை விட அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஒளிரும் விளக்குகளை 1 வாட்டிற்கும் குறைவான சக்தியுடன் மாற்றலாம். மேலும், LED வரிசைகள் ஒளிரும் விளக்குகளை 150 வாட்களுக்கும் குறைவான சக்தியுடன் மாற்றும். பல பயன்பாடுகளுக்கு, ஒளிரும் பல்புகள் சிவப்பு, ஆரஞ்சு, பச்சை மற்றும் நீல வண்ணங்களைப் பெற வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே நேரத்தில் அதி-உயர் பிரகாசம் LED களைப் பயன்படுத்தி அதே நிறத்தை அடைய முடியும். சமீபத்திய ஆண்டுகளில், AlGaInP மற்றும் InGaN பொருட்களால் செய்யப்பட்ட அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LEDகள் பல (சிவப்பு, நீலம், பச்சை) அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED சில்லுகளை ஒன்றாக இணைத்து, வடிகட்டிகள் தேவையில்லாமல் பல்வேறு வண்ணங்களை அனுமதிக்கிறது. சிவப்பு, ஆரஞ்சு, மஞ்சள், பச்சை மற்றும் நீலம் உட்பட, அவற்றின் ஒளிரும் திறன் ஒளிரும் விளக்குகளை விட அதிகமாக உள்ளது மற்றும் முன்னோக்கி ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகளுக்கு அருகில் உள்ளது. ஒளிரும் பிரகாசம் 1000mcd ஐத் தாண்டியுள்ளது, இது வெளிப்புற அனைத்து வானிலை மற்றும் முழு வண்ணக் காட்சியின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும். LED வண்ண பெரிய திரையானது வானத்தையும் கடலையும் குறிக்கும், மேலும் 3D அனிமேஷனை அடையலாம். புதிய தலைமுறை சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீல அதி-உயர் பிரகாச LED கள் முன்னோடியில்லாத வகையில் சாதித்துள்ளன.

2, அதி-உயர் பிரகாசம் LED பயன்பாடு:
கார் சமிக்ஞை அறிகுறி: காரின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள கார் இன்டிகேட்டர் விளக்குகள் முக்கியமாக திசை விளக்குகள், டெயில்லைட்கள் மற்றும் பிரேக் விளக்குகள்; காரின் உட்புறம் முக்கியமாக பல்வேறு கருவிகளுக்கு விளக்கு மற்றும் காட்சியாக செயல்படுகிறது. வாகன இண்டிகேட்டர் விளக்குகளுக்கான பாரம்பரிய ஒளிரும் விளக்குகளுடன் ஒப்பிடும்போது அல்ட்ரா உயர் பிரகாசம் LED பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வாகனத் துறையில் பரந்த சந்தையைக் கொண்டுள்ளது. LED க்கள் வலுவான இயந்திர அதிர்ச்சிகள் மற்றும் அதிர்வுகளை தாங்கும். எல்.ஈ.டி பிரேக் விளக்குகளின் சராசரி வேலை வாழ்க்கை MTBF ஒளிரும் பல்புகளை விட பல ஆர்டர்கள் அதிகமாக உள்ளது, இது காரின் வேலை செய்யும் ஆயுளை விட அதிகமாக உள்ளது. எனவே, எல்இடி பிரேக் விளக்குகளை பராமரிப்பைக் கருத்தில் கொள்ளாமல் ஒட்டுமொத்தமாக பேக் செய்யலாம். அல் GaAs மற்றும் AlInGaPLED ஆகியவை வடிகட்டிகள் கொண்ட ஒளிரும் பல்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஒளிர்வுத் திறனைக் கொண்டுள்ளன, LED பிரேக் விளக்குகள் மற்றும் டர்ன் சிக்னல்கள் குறைந்த டிரைவிங் மின்னோட்டத்தில் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, பொதுவாக 1/4 ஒளிரும் பல்புகள் மட்டுமே, இதனால் கார்கள் பயணிக்கும் தூரத்தைக் குறைக்கிறது. குறைந்த மின் சக்தியானது காரின் உள் வயரிங் அமைப்பின் கன அளவையும் எடையையும் குறைக்கும், அதே நேரத்தில் ஒருங்கிணைந்த LED சிக்னல் விளக்குகளின் உட்புற வெப்பநிலை உயர்வைக் குறைக்கிறது, லென்ஸ்கள் மற்றும் வீடுகளுக்கு குறைந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பைக் கொண்ட பிளாஸ்டிக்கைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. LED பிரேக் விளக்குகளின் மறுமொழி நேரம் 100ns ஆகும், இது ஒளிரும் விளக்குகளை விட குறைவாக உள்ளது, இது ஓட்டுநர்களுக்கு அதிக எதிர்வினை நேரத்தை விட்டுவிட்டு ஓட்டுநர் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது. காரின் வெளிப்புற காட்டி விளக்குகளின் வெளிச்சம் மற்றும் நிறம் தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. வெளிப்புற சிக்னல் விளக்குகள் போன்ற தொடர்புடைய அரசாங்கத் துறைகளால் கார்களின் உள் லைட்டிங் டிஸ்ப்ளே கட்டுப்படுத்தப்படவில்லை என்றாலும், கார் உற்பத்தியாளர்களுக்கு LED களின் நிறம் மற்றும் வெளிச்சத்திற்கான தேவைகள் உள்ளன. GaPLED நீண்ட காலமாக கார்களில் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது, மேலும் அல்ட்ரா-ஹை ப்ரைட்னஸ் AlGaInP மற்றும் InGaNFED ஆனது, நிறம் மற்றும் வெளிச்சம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் உற்பத்தியாளர்களின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் திறன் காரணமாக கார்களில் அதிக ஒளிரும் பல்புகளை மாற்றும். விலைக் கண்ணோட்டத்தில், ஒளிரும் விளக்குகளுடன் ஒப்பிடும்போது LED விளக்குகள் இன்னும் விலை உயர்ந்தவை என்றாலும், ஒட்டுமொத்தமாக இரண்டு அமைப்புகளுக்கும் இடையே விலையில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இல்லை. அதி-உயர் பிரகாசம் TSAlGaAs மற்றும் AlGaInP LED களின் நடைமுறை வளர்ச்சியுடன், சமீபத்திய ஆண்டுகளில் விலைகள் தொடர்ந்து குறைந்து வருகின்றன, மேலும் எதிர்காலத்தில் குறைவின் அளவு இன்னும் அதிகமாக இருக்கும்.

ட்ராஃபிக் சிக்னல் அறிகுறி: ட்ராஃபிக் சிக்னல் விளக்குகள், எச்சரிக்கை விளக்குகள் மற்றும் சைன் விளக்குகளுக்கு ஒளிரும் விளக்குகளுக்குப் பதிலாக அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் எல்இடிகளைப் பயன்படுத்துவது இப்போது உலகம் முழுவதும் பரவியுள்ளது, பரந்த சந்தை மற்றும் வேகமாக வளர்ந்து வரும் தேவை. 1994 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்கப் போக்குவரத்துத் துறையின் புள்ளிவிவரங்களின்படி, அமெரிக்காவில் 260000 குறுக்குவெட்டுகளில் போக்குவரத்து சமிக்ஞைகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன, மேலும் ஒவ்வொரு சந்திப்பிலும் குறைந்தது 12 சிவப்பு, மஞ்சள் மற்றும் நீலம்-பச்சை போக்குவரத்து சமிக்ஞைகள் இருக்க வேண்டும். பல குறுக்குவெட்டுகளில் சாலையைக் கடப்பதற்கு கூடுதல் மாற்றம் அறிகுறிகள் மற்றும் பாதசாரிகள் கடக்கும் எச்சரிக்கை விளக்குகள் உள்ளன. இந்த வழியில், ஒவ்வொரு சந்திப்பிலும் 20 போக்குவரத்து விளக்குகள் இருக்க முடியும், மேலும் அவை ஒரே நேரத்தில் ஒளிர வேண்டும். அமெரிக்காவில் சுமார் 135 மில்லியன் போக்குவரத்து விளக்குகள் இருப்பதாக ஊகிக்க முடியும். தற்போது, ​​பாரம்பரிய ஒளிரும் விளக்குகளை மாற்றுவதற்கு அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் எல்.ஈ.டிகளின் பயன்பாடு மின் இழப்பைக் குறைப்பதில் குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளை அடைந்துள்ளது. ஜப்பான் போக்குவரத்து விளக்குகளில் வருடத்திற்கு சுமார் 1 மில்லியன் கிலோவாட் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் ஒளிரும் பல்புகளை அதி-உயர் பிரகாச LED களுடன் மாற்றிய பிறகு, அதன் மின்சார நுகர்வு அசலில் 12% மட்டுமே.
ஒவ்வொரு நாட்டின் திறமையான அதிகாரிகள், சிக்னலின் நிறம், குறைந்தபட்ச வெளிச்சத்தின் தீவிரம், பீமின் இடஞ்சார்ந்த விநியோக முறை மற்றும் நிறுவல் சூழலுக்கான தேவைகள் ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடும் போக்குவரத்து சிக்னல் விளக்குகளுக்கான தொடர்புடைய விதிமுறைகளை நிறுவ வேண்டும். இந்தத் தேவைகள் ஒளிரும் பல்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை என்றாலும், அவை பொதுவாக தற்போது பயன்படுத்தப்படும் அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் விளக்குகளுக்குப் பொருந்தும். ஒளிரும் விளக்குகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​எல்.ஈ.டி போக்குவரத்து விளக்குகள் பொதுவாக 10 ஆண்டுகள் வரை நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டுள்ளன. கடுமையான வெளிப்புற சூழல்களின் தாக்கத்தை கருத்தில் கொண்டு, எதிர்பார்க்கப்படும் ஆயுட்காலம் 5-6 ஆண்டுகளாக குறைக்கப்பட வேண்டும். தற்போது, ​​அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் AlGaInP சிவப்பு, ஆரஞ்சு மற்றும் மஞ்சள் LED கள் தொழில்மயமாக்கப்பட்டு, ஒப்பீட்டளவில் மலிவானவை. பாரம்பரிய சிவப்பு ஒளிரும் ட்ராஃபிக் சிக்னல் ஹெட்களை மாற்றுவதற்கு சிவப்பு அல்ட்ரா-ஹை பிரைட்னஸ் LED களால் ஆன தொகுதிகள் பயன்படுத்தப்பட்டால், சிவப்பு ஒளிரும் விளக்குகளின் திடீர் தோல்வியால் ஏற்படும் பாதுகாப்பின் தாக்கத்தை குறைக்கலாம். ஒரு பொதுவான LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதி இணைக்கப்பட்ட LED விளக்குகளின் பல தொகுப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. 12 இன்ச் சிவப்பு LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதியை எடுத்துக் கொண்டால், இணைக்கப்பட்ட எல்இடி விளக்குகளின் 3-9 செட்களில், ஒவ்வொரு தொகுப்பிலும் இணைக்கப்பட்ட LED விளக்குகளின் எண்ணிக்கை 70-75 (மொத்தம் 210-675 LED விளக்குகள்). ஒரு LED லைட் செயலிழக்கும்போது, ​​அது ஒரு சிக்னல்களின் தொகுப்பை மட்டுமே பாதிக்கும், மேலும் மீதமுள்ள செட்கள் முழு சிக்னல் ஹெட் தோல்வியடையாமல், அசல் 2/3 (67%) அல்லது 8/9 (89%) ஆக குறைக்கப்படும். ஒளிரும் விளக்குகள் போல.
LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதிகளின் முக்கிய பிரச்சனை என்னவென்றால், உற்பத்தி செலவு இன்னும் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது. 12 அங்குல TS AlGaAs சிவப்பு LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதியை எடுத்துக் கொண்டால், இது முதன்முதலில் 1994 இல் $350 செலவில் பயன்படுத்தப்பட்டது. 1996 வாக்கில், சிறந்த செயல்திறன் கொண்ட 12 அங்குல AlGaInP LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் மாட்யூலின் விலை $200.

எதிர்காலத்தில், InGaN நீல-பச்சை LED போக்குவரத்து சமிக்ஞை தொகுதிகளின் விலை AlGaInP உடன் ஒப்பிடப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. ஒளிரும் ட்ராஃபிக் சிக்னல் ஹெட்களின் விலை குறைவாக இருந்தாலும், அவை அதிக மின்சாரத்தை பயன்படுத்துகின்றன. 12 அங்குல விட்டம் கொண்ட ஒளிரும் ட்ராஃபிக் சிக்னல் தலையின் மின் நுகர்வு 150W மற்றும் சாலை மற்றும் நடைபாதையைக் கடக்கும் போக்குவரத்து எச்சரிக்கை விளக்கின் மின் நுகர்வு 67W ஆகும். கணக்கீடுகளின்படி, ஒவ்வொரு சந்திப்பிலும் ஒளிரும் சிக்னல் விளக்குகளின் ஆண்டு மின் நுகர்வு 18133KWh ஆகும், இது ஆண்டு மின் கட்டணம் $1450க்கு சமம்; இருப்பினும், LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதிகள் மிகவும் ஆற்றல் திறன் கொண்டவை, ஒவ்வொரு 8-12 அங்குல சிவப்பு LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதியும் முறையே 15W மற்றும் 20W மின்சாரத்தை உட்கொள்ளும். குறுக்குவெட்டுகளில் LED அடையாளங்கள் அம்பு சுவிட்சுகள் மூலம் காட்டப்படும், மின் நுகர்வு 9W மட்டுமே. கணக்கீடுகளின்படி, ஒவ்வொரு குறுக்குவெட்டும் வருடத்திற்கு 9916KWh மின்சாரத்தை சேமிக்க முடியும், இது வருடத்திற்கு $793 மின்சார கட்டணத்தை சேமிப்பதற்கு சமம். LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதி ஒன்றுக்கு சராசரியாக $200 செலவின் அடிப்படையில், சிவப்பு LED ட்ராஃபிக் சிக்னல் தொகுதி 3 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அதன் ஆரம்ப செலவை மீட்டெடுக்கும் மின்சாரத்தை மட்டுமே பயன்படுத்தி, தொடர்ச்சியான பொருளாதார வருவாயைப் பெறத் தொடங்கும். எனவே, தற்போது AlGaInLED ட்ராஃபிக் தகவல் தொகுதிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, விலை அதிகமாகத் தோன்றினாலும், நீண்ட காலத்திற்கு இன்னும் செலவு குறைந்ததாகும்.

 


இடுகை நேரம்: அக்டோபர்-25-2024