Aplicación de LED en diversos campos.

LED en varios campossolicitud

20Gran progreso en la tecnología LED en la década de 1990,La eficiencia luminosa no solo supera la lámpara incandescente，La intensidad de la luz alcanza el nivel de luz de la vela.，Y el color también cubre todo el rango del espectro visible de rojo a azul。Esta revolución tecnológica desde el nivel de la luz indicadora hasta el nivel de la fuente de luz general ha llevado a una variedad de nuevas aplicaciones.，Luces del coche、semáforo、Gran pantalla exterior a todo color y fuente de iluminación especial。

Con el progreso de alto brillo y multicolor de diodos emisores de luz,El campo de aplicación también se está expandiendo, desde el indicador de flujo luminoso inferior hasta la pantalla.，Desde la pantalla exterior hasta la fuente de luz blanca con señal de potencia de flujo luminoso medio e iluminación especial，Finalmente desarrollado en una fuente de iluminación universal de alta luminosidad en la esquina superior derecha。2000El año es la línea divisoria del tiempo.，En 2000, se resolvió el problema de visualización de la señal y el problema de iluminación de todos los colores.，Y ha comenzado bajo、Aplicaciones especiales de iluminación con flujo luminoso medio.，Y como una aplicación de iluminación de luz blanca de alto flujo de iluminación general，Parece ser el momento，Necesita aumentar aún más el flujo luminoso para lograr。por supuesto，Este también es un proceso，Se realizará gradualmente a medida que aumente el brillo y disminuya el precio。

Pantalla LED

Desde mediados de la década de 1980，Hay pantallas monocromas y multicolores.，Al principio era una pantalla de texto o una pantalla animada。90Era temprana，Desarrollo de tecnología informática electrónica y tecnología de circuito integrado.，Hacer que la tecnología de video de la pantalla LED se pueda realizar，Imagen de TV directamente en la pantalla，Especialmente a mediados de la década de 1990，Los LED azules y verdes de ultra alto brillo se desarrollaron con éxito y se pusieron en producción rápidamente，Haga que la aplicación de pantalla exterior se expanda enormemente，El área varía de 100 a 300 m.。

La pantalla LED está actualmente en estadios、cuadrado、Lugar o incluso calle、Los centros comerciales han sido ampliamente utilizados，La pantalla a todo color NASDAQ en Times Square es la más famosa，El área de la pantalla es de 120 pies × 90 pies，Equivalente a 1005m，Por 19 millones de azul súper brillante、verde、Hecho de LED rojo。por otra parte，En la pantalla de cotización de acciones、Pantalla de tipo de cambio bancario、Las pantallas de tasas de interés y otras aplicaciones también representan una gran proporción，Recientemente en la autopista、Las pantallas de información de carreteras elevadas también tienen un gran desarrollo.。La aplicación de diodos emisores de luz en este campo se ha convertido en una escala，Formando una industria emergente，Y puede esperar un crecimiento más estable。

semáforo

Las luces de baliza han utilizado los LED como fuente de luz durante muchos años.，El trabajo actual es mejorar y perfeccionar。Los semáforos han avanzado mucho en los últimos años.，Rápido desarrollo tecnológico.，Desarrollo rápido de aplicaciones，Actualmente, China tiene alrededor de 40,000 pedidos por año.，Y California en los Estados Unidos reemplazó 50,000 juegos de fuentes de luz tradicionales con semáforos LED en el último año，Según el efecto de uso，larga vida、El efecto de ahorro de energía y sin mantenimiento es obvio。La longitud de onda máxima del LED que se usa actualmente es roja de 630 nm，Amarillo 590nm，Verde 505nm。El problema que debe tenerse en cuenta es que la corriente del variador no debe ser demasiado grande，De lo contrario, las condiciones de alta temperatura en el sol de verano afectarán la vida del LED.。

Recientemente，Utilizado en el aeropuerto como baliza、Las luces de señalización especiales LED para proyectores y luces omnidireccionales también han tenido éxito y se han puesto en uso.，La reflexión multipartidaria funciona bien。Tiene derechos de propiedad intelectual independientes.，Dos patentes aprobadas，Buena fiabilidad、Ahorrar electricidad、Libre de mantenimiento、Se puede aplicar a varios aeropuertos.、Reemplace las viejas luces de señalización que se han utilizado durante décadas，No solo alto brillo，Y porque la pureza del color de la luz LED es buena，Particularmente distintivo，Fácil reconocimiento de señal。

Lámpara automotriz

El LED súper brillante se puede usar como luz de freno del automóvil、Luces traseras y luces de dirección，También se puede utilizar para la iluminación de instrumentos y la iluminación interior.，Es resistente a las vibraciones、En comparación con las lámparas incandescentes, tiene ventajas obvias en ahorro de energía y larga vida útil.。Utilizado como luz de freno，Su tiempo de respuesta es 60ns，Mucho más corto que 140ms para lámparas incandescentes，Conduciendo en una autopista típica，Aumentará la distancia de seguridad de 4-6m。

LCD luz de fondo

LED como luz de fondo para LCD，No solo se puede usar como verde、rojo、azul、blanco，También se puede usar como luz de fondo que cambia de color，Muchos productos han entrado en la etapa de producción y aplicación.。Recientemente，La pantalla LCD del teléfono móvil usa LED para hacer la luz de fondo，Mejora la calificación del producto，Buenos resultados。Use 8 azul、24Verde、32Retroiluminación de una pantalla LCD de 15 pulgadas (1 pulgada ≈ 2.5 cm) hecha de dos LED rojos LuxeonLED，Hasta 120 W，2500 lm，Brillo 18000nits (nit，cd / m²)。22La retroiluminación LCD también se ha hecho，Solo 6 mm de grosor，No solo un buen efecto de mezcla de colores，El índice de reproducción cromática también alcanza más de 80。Aunque la gran luz de fondo se encuentra actualmente en la etapa de desarrollo，Pero el potencial es grande。

Encendiendo

Debido al aumento en el brillo del LED y la disminución en el precio，Más larga vida、Ahorro de energía，Conducir y controlar es más simple que el neón，No solo puede flashear，Puede cambiar de color，Monocromo hecho con LED de ultra alto brillo、Columna emisora ​​de luz multicolor o incluso que cambia de color con otras formas de unidades emisoras de luz，Decora edificios altos、puente、Los proyectos de paisajismo como calles y plazas son muy efectivos.，Presente un grupo de coloridos、Luz de las estrellas centelleante y vista espléndida。Muchas unidades han producido haces de LED de más de 10.000 metros.，Decenas de miles de linternas，Actualmente siendo promovido gradualmente，Se estima que se expandirá gradualmente para formar una industria sola.。

Fuente de iluminación

La fuente de luz LED como fuente de iluminación debe ser luz blanca，Actualmente se utiliza como accesorios de iluminación LED blancos militares，Algunas variedades se han puesto en producción en masa.。Debido a que la fuente de luz LED no tiene radiación infrarroja，Ocultado，Además tiene resistencia a la vibración.、Adecuado para la fuente de alimentación de la batería.、Las ventajas de una estructura sólida y fácil de transportar.，Habrá un gran desarrollo en fuentes de iluminación especiales.。Luces de césped usadas como folk、La lámpara enterrada ha sido producida en masa，También se utiliza como iluminación de campo de visión de microscopio.、Linterna、Faro del cirujano、Iluminación de museos o exposiciones de arte y lámparas de lectura.。

Relleno de invernadero

La luz es uno de los factores ambientales más importantes para el crecimiento y desarrollo de las plantas.， Para el crecimiento y desarrollo de las plantas.、Morfología、Fotosíntesis、Tanto el metabolismo de la sustancia como la expresión génica están regulados，Por lo tanto, complementar la luz en el invernadero es una forma importante de lograr alta calidad y alto rendimiento de las plantas.。En años recientes，La aplicación de diodos emisores de luz en fábricas de plantas se está volviendo cada vez más extensa.，La fuente de luz LED tiene un ancho de onda estrecho、Bajo consumo de energía、pequeño tamaño、eficiente、Anti-envejecimiento、Ventajas de bajo consumo de calor.，Haciéndolo una nueva fuente de luz utilizada por muchos investigadores de calidad de luz。Hasta ahora，Se utiliza una gran cantidad de fuentes de luz LED para estudiar la forma macroscópica del entorno de luz en las plantas.、rendimiento、La influencia de la calidad，Así como la microestructura celular、Diferenciación de plantas、La investigación sobre los efectos de los metabolitos secundarios es interminable.。

Disipación de calor del paquete LED

En iluminación semiconductora，Por lo general, utiliza diodos emisores de luz (LED) de alta potencia y alto brillo como fuente de luz，Cuando la corriente pasa a través del diodo emisor de luz，Los electrones y los agujeros se recombinarán directamente，De este modo liberando energía para brillar，Tiene bajo consumo de energía、Larga vida y otras ventajas，Ampliamente utilizado en iluminación.。sin embargo，La eficiencia actual de conversión fotoeléctrica es baja，Una gran proporción se convierte en calor.，Por lo tanto, la densidad de potencia en el chip LED es muy grande.。La alta densidad de potencia también impone altos requisitos en la disipación de calor del dispositivo.，El problema de disipación de calor del paquete en el diodo emisor de luz se ha convertido en un problema importante que afecta su desarrollo de industrialización.。

método de enfriamiento

El mecanismo de disipación de calor del LED generalmente tiene estas formas：

1. Use aletas de disipación de calor o metal conductor del calor para ajustar el paquete de LED。

2. Instale un ventilador para forzar el enfriamiento.。

3. Establecer la disipación de calor líquido circulante en el paquete。

4. Tubo de calor en paquete，Absorber o disipar la energía térmica cuando el medio de trabajo en la tubería de calor cambia de fase。

Principios y características.

El principio de la disipación de calor del tubo de calor utilizando la transición de fase de la materia.，Tiene las características de absorber o disipar alta energía térmica.，Esto hace que la tubería de calor sea un dispositivo con una eficiencia de transferencia de calor extremadamente alta， El enfriamiento de la tubería de calor utiliza principalmente la evaporación y condensación del fluido de trabajo en vacío para transferir calor.，Cuando un extremo del tubo de calor se calienta，El líquido de trabajo en el núcleo capilar se evapora y se vaporiza.，El vapor fluye hacia el otro extremo bajo la diferencia de presión para liberar calor y condensarse en un líquido.，El líquido fluye de regreso al extremo de evaporación a lo largo del material poroso por acción capilar.，El calor se transfiere rápidamente a lo largo del tubo de calor.。

Perovskita LED

La tecnología LED inorgánica tradicional es relativamente madura y de alta eficiencia luminosa.，Ampliamente utilizado en iluminación.，Sin embargo, el crecimiento epitaxial y otros procesos de fabricación limitan su dificultad en la preparación de dispositivos flexibles y de gran superficie.。Los LED de puntos orgánicos o cuánticos son fáciles de formar en grandes áreas、Flexibilidad y otras ventajas.，Sin embargo, los problemas de baja eficiencia y corta vida a alto brillo aún deben resolverse。Los materiales de tipo halovskita de haluro metálico tienen muchas ventajas de los materiales inorgánicos y orgánicos "。Gran área de preparación, como el método de solución.、Banda ajustable brecha、Alta movilidad del transportista、Alta eficiencia de fluorescencia。por lo tanto，Los LED basados ​​en materiales de perovskita tienen muchas ventajas sobre los diodos emisores de luz tradicionales，Especialmente bajo costo、Área grande para alto brillo、Dispositivo emisor de luz de alta eficiencia.，Importante para exhibición e iluminación。

Los LED de perovskita se están desarrollando rápidamente，Desde que la Universidad de Cambridge informó el primer dispositivo de emisión de luz tridimensional de perovskita con una eficiencia cuántica externa (EQE) del 0,76% en 2014，Después de solo cinco años de desarrollo，Infrarrojo cercano、La eficiencia cuántica externa de los dispositivos emisores de luz de perovskita roja y verde ha superado el 20%。Vale la pena mencionar que los científicos chinos han sido pioneros en nuevos métodos de investigación en múltiples direcciones en el campo de la luminiscencia de perovskita.。

2015año，El equipo de la Universidad Tecnológica de Nanjing y la Universidad de Zhejiang reportaron un LED de perovskita con una eficiencia cuántica externa de 3.5%，El récord más alto en ese momento，También es el primer periódico nacional en este campo.。Después，El Instituto de Tecnología de Beijing y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Nanjing informaron sucesivamente los LED de perovskita basados ​​en puntos cuánticos。2016año，Universidad Tecnológica de NanjingtrampaLa perovskita estructurada realiza LED de perovskita de infrarrojo cercano con una eficiencia cuántica externa superior al 10%， Los resultados relacionados se publicaron en "Nature Photonics" en 2016。Usa un método similar，El Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de China aumentó la eficiencia cuántica externa de los LED de perovskita de luz verde al 14,36%。2018año，La Universidad Tecnológica de Nanjing por primera vez aumentó la eficiencia cuántica externa de los LED de perovskita de infrarrojo cercano a 20.7%，Rendimiento comparable al de los LED orgánicos y cuánticos industrializados.。mismo año，El estado de la "Universidad de Huaqiao" elevó el EQE del LED de perovskita de luz verde a 20.3%。

Estos dos logros nacionales fueron calificados como "logros innovadores" por expertos de campo invitados por "Nature"， "Es un hito en la aplicación de materiales de perovskita en diodos emisores de luz"， "Deje que la tecnología Perovskite LED rompa las barreras de rendimiento，Promoverá el desarrollo industrial de los LED de perovskita "。En general，China es actualmente el líder mundial en investigación de LED perovskita，Especialmente a alto brillo、Dispositivo emisor de luz perovskita de alta estabilidad，Ha obtenido derechos de propiedad intelectual independientes.。Logros innovadores con influencia mundial.。

Aunque la investigación de perovskite LED ha hecho un gran progreso，Pero su desarrollo aún enfrenta muchos desafíos.。Ante todo，La estabilidad del LED perovskita necesita ser resuelta。Actualmente a través del diseño de materiales.、La estructura del dispositivo y los métodos de optimización de la interfaz han mejorado enormemente la estabilidad de los LED de perovskita.，Pero aún no ha alcanzado los requisitos de industrialización.。En segundo lugar，La toxicidad del plomo en los materiales de perovskita puede ser un obstáculo en su camino de industrialización.。La investigación ha encontrado muchos elementos (como el estaño、cobre、 Germanio y plata, etc.) pueden reemplazar el plomo en los materiales de perovskita，Sin embargo, el rendimiento de los dispositivos fabricados con estos elementos no es tan bueno como el de los LED de perovskita a base de plomo.。por otra parte， La preparación modular de gran área del LED perovskita todavía está en pañales，Aún debe resolverse cómo desarrollar un proceso de preparación para la producción controlada de grandes áreas.。

En breve，Los materiales y dispositivos luminiscentes de perovskita tienen perspectivas de desarrollo atractivas， En el futuro, con la comprensión profunda de los materiales y el progreso de la tecnología de procesos.，Se espera que mejore aún más la eficiencia y la estabilidad del dispositivo.，Promover su proceso de industrialización.。en el futuro cercano，Perovskite LED se convertirá en un fuerte competidor de la nueva generación de pantallas e iluminación con su excelente rendimiento y bajo costo.，Ocupa una posición importante en la futura industria de la iluminación y la visualización.。

Gran iluminación del remolque