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1、淺談超高亮度LED及應用 深圳賽德利查詢了1970年代最早的GaP、GaAsP同質(zhì)結(jié)紅、黃、綠色低發(fā)光效率的LED已開始應用于指示燈、數(shù)字和文字顯示。從此LED開始進入多種應用領域，包括宇航、飛機、汽車、工業(yè)應用、通信、消費類產(chǎn)品等，遍及國民經(jīng)濟各部門和千家萬戶。到1996年LED在全世界的銷售額已達到幾十億美元。盡管多年以來LED一直受到顏色和發(fā)光效率的限制，但由于GaP和GaAsPLED具有長壽命、高可靠性，工作電流小、可與TTL、CMOS數(shù)字電路兼容等許多優(yōu)點因而卻一直受到使用者的青瞇。 最近十年，高亮度化、全色化一直是LED材料和器件工藝技術研
2、究的前沿課題。超高亮度(UHB)是指發(fā)光強度達到或超過100mcd的LED，又稱坎德拉(cd)級LED。高亮度A1GaInP和InGaNLED的研制進展十分迅速，現(xiàn)已達到常規(guī)材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能達到的性能水平。1991年日本東芝公司和美國HP公司研制成InGaA1P620nm橙色超高亮度LED，1992年InGaA1p590nm黃色超高亮度LED實用化。同年，東芝公司研制InGaA1P573nm黃綠色超高亮度LED，法向光強達2cd。1994年日本日亞公司研制成InGaN450nm藍(綠)色超高亮度LED。至此，彩色顯示所需的三基色紅
3、、綠、藍以及橙、黃多種顏色的LED都達到了坎德拉級的發(fā)光強度，實現(xiàn)了超高亮度化、全色化，使發(fā)光管的戶外全色顯示成為現(xiàn)實。我國發(fā)展LED起步于七十年代，產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)于八十年代。全國約有100多家企業(yè)，95%的廠家都從事后道封裝生產(chǎn)，所需管芯幾乎全部從國外進口。通過幾個“五年計劃”的技術改造、技術攻關、引進國外先進設備和部分關鍵技術，使我國LED的生產(chǎn)技術已向前跨進了一步。 一、超高亮度LED的性能： 超高亮度紅A1GaAsLED與GaAsP-GaPLED相比，具有更高的發(fā)光效率，透明襯低(TS)A1GaAsLED(640nm)的流明效率已接近10lm/w，比
4、紅色GaAsP-GaPLED大10倍。超高亮度InGaAlPLED提供的顏色與GaAsP-GaPLED相同包括：綠黃色(560nm)、淺綠黃色(570nm)、黃色(585nm)、淺黃(590nm)、橙色(605nm)、淺紅(625nm深紅(640nm)。透明襯底A1GaInPLED發(fā)光效率與其它LED結(jié)構(gòu)及白熾光源的比較，InGaAlPLED吸收襯底(AS)的流明效率為101m/w，透明襯底(TS)為201m/w，在590-626nm的波長范圍內(nèi)比GaAsP-GaPLED的流明效率要高10-20倍;在560-570的波長范圍內(nèi)則比GaAsP-GaPLED高
5、出2-4倍。超高亮度InGaNLED提供了蘭色光和綠色光，其波長范圍蘭色為450-480nm，蘭綠色為500nm，綠色為520nm;其流明效率為3-151m/w。超高亮度LED目前的流明效率已超過了帶濾光片的白熾燈，可以取代功率1w以內(nèi)的白熾燈，而且用LED陣列可以取代功率150w以內(nèi)的白熾燈。對于許多應用，白熾燈都是采用濾光片來得到紅色、橙色、綠色和蘭色，而用超高亮度LED則可得到相同的顏色。近年AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED將多個(紅、蘭、綠)超高亮度LED芯片組合在一起，不用濾光片也能得到各種顏色。包括紅、橙、黃、綠、藍，目前
6、其發(fā)光效率均已超過白熾燈，正向熒光燈接近。發(fā)光亮度已高于1000mcd，可滿足室外全天候、全色顯示的需要，用LED彩色大屏幕可以表現(xiàn)天空和海洋，實現(xiàn)三維動畫。新一代紅、綠、藍超高亮度LED達到了前所未有的性能?！ 《?、超高亮度LED的應用： 汽車信號指示：汽車指示燈在車的外部主要是方向燈、尾燈和剎車燈;在車的內(nèi)部主要是各種儀表的照明和顯示。超高亮度LED用于汽車指示燈與傳統(tǒng)的白熾燈相比具有許多優(yōu)點，在汽車工業(yè)中有著廣泛的市場。LED能夠經(jīng)受較強的機械沖擊和震動。平均工作壽命MTBF比白熾燈泡高出幾個量級，遠遠高出汽車本身的工作壽命，因此LED剎車燈可封裝
7、成一個整體，而不必考慮維修。透明襯底Al.GaAs和AlInGaPLED與帶有濾光片的白熾燈泡相比具有相當高的流明效率，這樣LED剎車燈和方向燈就能夠在較低的驅(qū)動電流下工作，典型的驅(qū)動電流只有白熾燈的1/4，從而降低了汽車用于行駛距離。較低的電功率還可降低汽車內(nèi)部線路系統(tǒng)的體積和重量，同時還可減小集成化的LED信號燈的內(nèi)部溫升，允許透鏡和外罩使用耐溫性能較低的塑料。LED剎車燈的響應時間為100ns，比白熾燈的響應時間短，這樣便給司機留下了更多的反應時間，從而提高了行車的安全保證。汽車的外部指示燈的照度及顏色均有明確規(guī)定。汽車的內(nèi)部照明顯示雖不像外部信號燈
8、那樣受到政府有關部門的控制，但汽車的制造者對LED的顏色及照度有要
