超高亮LED的應(yīng)用介紹

超高亮LED的應(yīng)用介紹

汽車信號(hào)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(diǎn)，在汽車產(chǎn)業(yè)中有著廣泛的市場。LED能夠經(jīng)受較強(qiáng)的機(jī)械沖擊和震動(dòng)。平均工作壽命（MTBF）比白熾燈泡高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出汽車本身的工作壽命，因此LED剎車燈可封裝成一個(gè)整體，而不必考慮維修。透明襯底AlGaAs和AlInGaPLED與帶有濾光片的白熾燈泡相比具有相當(dāng)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(dòng)電流下工作，典型的驅(qū)動(dòng)電流只有白熾燈的1/4。

較低的功率還可降低汽車內(nèi)部線路系統(tǒng)的體積和重量，同時(shí)還可減小集成化的LED信號(hào)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(yīng)時(shí)間為100ns，比白熾燈的響應(yīng)時(shí)間短，這樣便給司機(jī)留下了更多的反應(yīng)時(shí)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(hào)燈那樣受到政府有關(guān)部門的控制，但汽車的制造者對(duì)LED的顏色及照明度有要求。
GaPLED早已用于車內(nèi)，超高亮度AlGaInP和InGaNLED由于在顏色和照明度上可滿足制造者的要求，因而將更多地取代車內(nèi)白熾燈。從價(jià)格上看，盡管LED燈與白熾燈相比還是較貴的，但從整個(gè)系統(tǒng)來看，二者的價(jià)格并沒有明顯的差別。隨著超高亮度TSAlGaAs和AlGaInPLED實(shí)用化的發(fā)展，最近幾年價(jià)格一直在不斷降低，今后降低的幅度還會(huì)更大。

交通信號(hào)指示

用超高亮度LED取代白熾燈，用于交通信號(hào)燈、警示燈、標(biāo)志燈現(xiàn)已遍及世界各地，市場廣闊，需求量增長很快。根據(jù)美國交通部門1994年的統(tǒng)計(jì)，美國安裝交通信號(hào)燈的十字路口有26萬個(gè)，每個(gè)十字路口至少要有12個(gè)紅色、黃色、藍(lán)綠色信號(hào)燈。許多十字路口還有一些附加的轉(zhuǎn)變標(biāo)志和跨越馬路的人行橫道警示燈。這樣，每個(gè)十字路口可能有20個(gè)信號(hào)燈，而且要同時(shí)發(fā)光。由此可推算出美國全國約有1.35億個(gè)交通信號(hào)燈。目前采用超高亮度LED取代傳統(tǒng)的白熾燈降低電力損耗已取得明顯效果。日本每年在交通信號(hào)燈上的耗電量約為100萬千瓦，采用超高亮度LED取代白熾燈后，其耗電量僅為原來的12％。

對(duì)交通信號(hào)燈，每個(gè)國家的主管部門都要制定相應(yīng)的規(guī)范，規(guī)定信號(hào)的顏色、最低的照明強(qiáng)度，光束空間分布的圖樣以及對(duì)安裝環(huán)境的要求等。盡管這些要求是按白熾燈編寫的，但對(duì)目前采用的超高亮度LED交通信號(hào)燈基本上是適用的。

大屏幕顯示

大屏幕顯示是超高亮度LED應(yīng)用的另一個(gè)巨大市場，包括圖形、文字、數(shù)字的單色、雙色和全色顯示。傳統(tǒng)的大屏幕有源顯示一般采用白熾燈、光纖、陰極射線管等；無源顯示一般采用翻牌的方法。LED顯示曾一直受到LED本身性能和顏色的限制。如今，超高亮度AlGaInP、TS－AlGaAs、InGaNLED已能夠提供明亮的紅、黃、綠、藍(lán)各種顏色，可完全滿足全色大屏幕顯示的要求。LED顯示屏可按像素尺寸裝配成各種結(jié)構(gòu)，小像素直徑一般小于5mm，單色顯示的每個(gè)像素用一個(gè)T－1（3/4）的LED燈，雙色顯示的每個(gè)像素為雙色的T－1（3/4）的LED燈，全色顯示則需要3個(gè)T－1紅、綠、藍(lán)色燈，或者裝配一個(gè)多芯片的T－1（3/4）的LED燈作為一個(gè)像素。
大像素則是通過把許多T－1（3/4）紅、綠、藍(lán)色LED燈組合在一起構(gòu)成的。用InGaN(480nm)藍(lán)、InGaN(515nm)綠和AsAlGaAs(637nm)紅LED燈作為LED顯示的三基色，可以提供逼真的全色性能，而且具有較大的顏色范圍，包括藍(lán)綠、綠紅等，與國際電視系統(tǒng)委員會(huì)（NTSC）規(guī)定的電視顏色范圍基本相符。

固體照明燈
全色超高亮度LED的實(shí)用化和商品化，使照明技術(shù)面臨一場新的革命，由多個(gè)超高亮度紅、藍(lán)、綠三色LED制成的固體照明燈不僅可以發(fā)出波長連續(xù)可調(diào)的各種色光，而且還可以發(fā)出亮度可達(dá)幾十燭光到一百燭光的白色，成為照明光源。最近，日本日亞公司利用其InGaN藍(lán)光LED和熒光技術(shù)，又推出了白光固體發(fā)光器件，其色溫為6500K，效率達(dá)每瓦7.5流明。
對(duì)于相同發(fā)光亮度的白熾燈和LED固體照明燈來說，后者的功耗只占前者的10％～20％，白熾燈的壽命一般不超過2000小時(shí)，而LED燈的壽命長達(dá)數(shù)萬小時(shí)。這種體積小、重量輕、方向性好、節(jié)能、壽命長、耐各種惡劣條件的固體光源必將對(duì)傳統(tǒng)的光源市場帶來沖擊。盡管這種新型照明固體光源的成本依然偏高，但可以應(yīng)用于一些特殊場合，如礦山、潛水、搶險(xiǎn)、軍用裝置的照明等。從長遠(yuǎn)看，如果超高亮度LED的生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，成本進(jìn)一步降低，其節(jié)能和長壽命的優(yōu)勢足以彌補(bǔ)價(jià)格偏高的劣勢。超高亮度LED將有可能成為一種很有競爭力的新型電光源。