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超高亮度LED及应用

早期的LED只能应用于指示灯、数字和文字显示,随着科技的进一步发展,LED开始进入宇航、飞机、汽车、工业应用、通信、消费类产品等各个领域,深受使用者的青睐。人们也对LED提出了更高的要求:高亮度化。

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超高亮度(UHB)是指发光强度达到或超过100mcd的LED。近几年,高亮度化、全色化一直是LED显示屏材料和器件工艺技术研究的前沿课题。高亮度A1GaInP和InGaNLED的研制进展十分迅速,现已达到常规材料GaA1As、GaAsP、GaP不可能达到的性能水平。超高亮度具有什么特性呢?

1.具有更高的发光效率。超高亮度红A1GaAsLED与GaAsP-GaPLED相比,具有更高的发光效率,透明衬低(TS)A1GaAsLED(640nm)的流明 效率已接近10lm/w,比红色GaAsP-GaPLED大10倍。

2.提供的颜色没有发生变化。超高亮度InGaAlPLED提供的颜色与GaAsP-GaPLED相同,包括:绿黄色 (560nm)、浅绿黄色(570nm)、黄色(585nm)、浅黄(590nm)、橙色(605nm)、浅红(625nm)、深红(640nm)。

3.流明效率高。透明衬底 A1GaInPLED发光效率与其它LED结构及白炽光源的比较,InGaAlPLED吸收衬底(AS)的流明效率为101m/w,透明衬底(TS)为 201m/w,在590-626nm的波长范围内比GaAsP-GaPLED的流明效率要高10-20倍;在560-570的波长范围内则比GaAsP- GaPLED高出2-4倍。

超高亮度InGaNLED提供了兰色光和绿色光,其波长范围兰色为450-480nm,兰绿色为500nm,绿色为 520nm;其流明效率为3-151m/w。超高亮度LED目前的流明效率已超过了带滤光片的白炽灯,可以取代功率1w以内的白炽灯,而且用LED阵列可以取代功率150w以内的白炽灯。

4.不用滤光片也能得到各种颜色。对于许多应用,白炽灯都是采用滤光片来得到红色、橙色、绿色和兰色,而用超高亮度LED则可得到相同的颜色。

近年 AlGaInP材料和InGaN材料制造的超高亮度LED将多个(红、兰、绿)超高亮度LED芯片组 合在一起,不用滤光片也能得到各种颜色。包括红、橙、黄、绿、蓝,目前其发光效率均已超过白炽灯,正向荧光灯接近。发光亮度已高于1000mcd,可满足室外全天候、全色显示的需要,用LED彩色大屏幕可以表现天空和海洋,实现三维动画。新一代红、绿、蓝超高亮度LED达到了前所未有的性能。

了解了超高亮度的性能,那么它的应用有哪些呢?1.汽车信号指示:汽车指示灯在车的外部主要是方向灯、尾灯和刹车灯;在车的内部主要是各种仪表的照明和显示。2.交通信号指示:用超高亮度LED取代白炽灯,用于交通信号灯、 警示灯、标志灯现已遍及世界各地,市场广阔,需求量增长很快。

目前LED交通信号模块的主要问题是造价仍然显得高些。预计今后不会很久,InGaN蓝绿色LED交通信号模块的价格将可与AlGaInP相比。这时与白炽灯相比还是比较划算的。