1970 के दशक में सबसे शुरुआती GaP और GaAsP होमोजंक्शन लाल, पीले और हरे रंग की कम चमकदार दक्षता वाले एलईडी को संकेतक रोशनी, डिजिटल और टेक्स्ट डिस्प्ले पर लागू किया गया है। तब से, एलईडी ने एयरोस्पेस, विमान, ऑटोमोबाइल, औद्योगिक अनुप्रयोग, संचार, उपभोक्ता उत्पाद इत्यादि सहित विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में प्रवेश करना शुरू कर दिया, जिसमें राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों और हजारों घरों को शामिल किया गया। 1996 तक, दुनिया भर में एलईडी की बिक्री अरबों डॉलर तक पहुंच गई थी। हालाँकि LED कई वर्षों से रंग और चमकदार दक्षता के आधार पर सीमित हैं, लेकिन GaP और GaAsLEDs को उनके लंबे जीवनकाल, उच्च विश्वसनीयता, कम ऑपरेटिंग करंट, TTL और CMOS डिजिटल सर्किट के साथ संगतता और कई अन्य फायदों के कारण उपयोगकर्ताओं द्वारा पसंद किया गया है।
पिछले दशक में, उच्च चमक और पूर्ण-रंग एलईडी सामग्री और डिवाइस प्रौद्योगिकी के अनुसंधान में अत्याधुनिक विषय रहे हैं। अल्ट्रा हाई ब्राइटनेस (यूएचबी) 100 एमसीडी या उससे अधिक की चमकदार तीव्रता वाली एलईडी को संदर्भित करता है, जिसे कैंडेला (सीडी) स्तर एलईडी के रूप में भी जाना जाता है। उच्च चमक वाले A1GaInP और InGaNFED की विकास प्रगति बहुत तेज है, और अब यह प्रदर्शन स्तर पर पहुंच गया है जिसे पारंपरिक सामग्री GaA1As, GaAsP और GaP हासिल नहीं कर सकते हैं। 1991 में, जापान के तोशिबा और संयुक्त राज्य अमेरिका के HP ने InGaA1P620nm नारंगी अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LED विकसित की, और 1992 में, InGaA1P590nm पीले अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस LED को व्यावहारिक उपयोग में लाया गया। उसी वर्ष, तोशिबा ने 2cd की सामान्य प्रकाश तीव्रता के साथ InGaA1P573nm पीली हरी अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी विकसित की। 1994 में, जापान के निचिया कॉर्पोरेशन ने InGaN450nm नीली (हरा) अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी विकसित की। इस बिंदु पर, रंग प्रदर्शन के लिए आवश्यक तीन प्राथमिक रंग, लाल, हरा, नीला, साथ ही नारंगी और पीला एलईडी, सभी कैंडेला स्तर की चमकदार तीव्रता तक पहुंच गए हैं, अल्ट्रा-उच्च चमक और पूर्ण-रंग डिस्प्ले प्राप्त कर रहे हैं, जिससे आउटडोर पूर्ण हो गया है। प्रकाश उत्सर्जक ट्यूबों का रंग प्रदर्शन एक वास्तविकता। हमारे देश में एलईडी का विकास 1970 के दशक में शुरू हुआ और यह उद्योग 1980 के दशक में उभरा। देश भर में 100 से अधिक उद्यम हैं, जिनमें से 95% निर्माता पोस्ट पैकेजिंग उत्पादन में लगे हुए हैं, और लगभग सभी आवश्यक चिप्स विदेशों से आयात किए जाते हैं। तकनीकी परिवर्तन, तकनीकी सफलताओं, उन्नत विदेशी उपकरणों की शुरूआत और कुछ प्रमुख प्रौद्योगिकियों के लिए कई "पंचवर्षीय योजनाओं" के माध्यम से, चीन की एलईडी उत्पादन तकनीक ने एक कदम आगे बढ़ाया है।
1、 अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी का प्रदर्शन:
GaAsP GaPLED की तुलना में, अल्ट्रा-उच्च चमक वाले लाल A1GaAsLED में उच्च चमकदार दक्षता होती है, और पारदर्शी कम कंट्रास्ट (TS) A1GaAsLED (640nm) की चमकदार दक्षता 10lm/w के करीब होती है, जो लाल GaAsP GaPLED से 10 गुना अधिक है। अल्ट्रा-उच्च चमक InGaAlPLED GaAsP GaPLED के समान रंग प्रदान करता है, जिसमें शामिल हैं: हरा पीला (560nm), हल्का हरा पीला (570nm), पीला (585nm), हल्का पीला (590nm), नारंगी (605nm), और हल्का लाल (625nm) , गहरा लाल (640एनएम))। अन्य एलईडी संरचनाओं और गरमागरम प्रकाश स्रोतों के साथ पारदर्शी सब्सट्रेट A1GaInPLED की चमकदार दक्षता की तुलना करने पर, InGaAlPLED अवशोषित सब्सट्रेट (AS) की चमकदार दक्षता 101m/w है, और पारदर्शी सब्सट्रेट (TS) की चमकदार दक्षता 201m/w है, जो 10 है 590-626 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज में GaAsP GaPLED की तुलना में -20 गुना अधिक; 560-570 की तरंग दैर्ध्य रेंज में, यह GaAsP GaPLED से 2-4 गुना अधिक है। अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस InGaNFED नीली और हरी रोशनी प्रदान करता है, जिसमें नीले रंग के लिए 450-480 एनएम, नीले-हरे रंग के लिए 500 एनएम और हरे रंग के लिए 520 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेंज होती है; इसकी चमकदार दक्षता 3-151m/w है। अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी की वर्तमान चमकदार दक्षता फिल्टर के साथ गरमागरम लैंप से आगे निकल गई है, और 1 वाट से कम की शक्ति वाले गरमागरम लैंप को प्रतिस्थापित कर सकती है। इसके अलावा, एलईडी सरणियाँ 150 वाट से कम की शक्ति वाले गरमागरम लैंप की जगह ले सकती हैं। कई अनुप्रयोगों के लिए, गरमागरम बल्ब लाल, नारंगी, हरा और नीला रंग प्राप्त करने के लिए फिल्टर का उपयोग करते हैं, जबकि अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी का उपयोग करके समान रंग प्राप्त किया जा सकता है। हाल के वर्षों में, AlGaInP और InGaN सामग्रियों से बने अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी ने कई (लाल, नीला, हरा) अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी चिप्स को एक साथ जोड़ दिया है, जिससे फिल्टर की आवश्यकता के बिना विभिन्न रंगों की अनुमति मिलती है। लाल, नारंगी, पीले, हरे और नीले सहित, उनकी चमकदार दक्षता गरमागरम लैंप से अधिक हो गई है और आगे के फ्लोरोसेंट लैंप के करीब है। चमकदार चमक 1000mcd से अधिक हो गई है, जो आउटडोर ऑल-वेदर और फुल-कलर डिस्प्ले की जरूरतों को पूरा कर सकती है। एलईडी रंग की बड़ी स्क्रीन आकाश और महासागर का प्रतिनिधित्व कर सकती है, और 3डी एनीमेशन प्राप्त कर सकती है। लाल, हरे और नीले अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी की नई पीढ़ी ने अभूतपूर्व उपलब्धि हासिल की है
2、 अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी का अनुप्रयोग:
कार सिग्नल संकेत: कार के बाहर कार संकेतक रोशनी मुख्य रूप से दिशा रोशनी, टेललाइट और ब्रेक लाइट हैं; कार का इंटीरियर मुख्य रूप से विभिन्न उपकरणों के लिए प्रकाश और प्रदर्शन का काम करता है। ऑटोमोटिव संकेतक रोशनी के लिए पारंपरिक गरमागरम लैंप की तुलना में अल्ट्रा हाई ब्राइटनेस एलईडी के कई फायदे हैं, और ऑटोमोटिव उद्योग में इसका व्यापक बाजार है। एल ई डी मजबूत यांत्रिक झटके और कंपन का सामना कर सकते हैं। एलईडी ब्रेक लाइट का औसत कामकाजी जीवन एमटीबीएफ गरमागरम बल्बों की तुलना में कई गुना अधिक है, जो कार के कामकाजी जीवन से कहीं अधिक है। इसलिए, रखरखाव पर विचार किए बिना एलईडी ब्रेक लाइट को पूरी तरह से पैक किया जा सकता है। पारदर्शी सब्सट्रेट Al GaAs और AlInGaPLED में फिल्टर के साथ गरमागरम बल्बों की तुलना में काफी अधिक चमकदार दक्षता होती है, जिससे एलईडी ब्रेक लाइट और टर्न सिग्नल कम ड्राइविंग धाराओं पर काम कर सकते हैं, आमतौर पर गरमागरम बल्बों का केवल 1/4, जिससे कारों द्वारा यात्रा की जाने वाली दूरी कम हो जाती है। कम विद्युत शक्ति कार की आंतरिक वायरिंग प्रणाली की मात्रा और वजन को भी कम कर सकती है, जबकि एकीकृत एलईडी सिग्नल लाइटों के आंतरिक तापमान में वृद्धि को भी कम कर सकती है, जिससे लेंस और हाउसिंग के लिए कम तापमान प्रतिरोध वाले प्लास्टिक के उपयोग की अनुमति मिलती है। एलईडी ब्रेक लाइट का प्रतिक्रिया समय 100ns है, जो गरमागरम रोशनी की तुलना में कम है, जिससे ड्राइवरों के लिए अधिक प्रतिक्रिया समय मिलता है और ड्राइविंग सुरक्षा में सुधार होता है। कार की बाहरी संकेतक लाइटों की रोशनी और रंग स्पष्ट रूप से परिभाषित हैं। यद्यपि कारों के आंतरिक प्रकाश प्रदर्शन को बाहरी सिग्नल लाइट जैसे संबंधित सरकारी विभागों द्वारा नियंत्रित नहीं किया जाता है, कार निर्माताओं को एलईडी के रंग और रोशनी की आवश्यकता होती है। GaPLED का उपयोग लंबे समय से कारों में किया जाता रहा है, और अल्ट्रा-उच्च चमक वाले AlGaInP और InGaNFED रंग और रोशनी के मामले में निर्माताओं की आवश्यकताओं को पूरा करने की क्षमता के कारण कारों में अधिक गरमागरम बल्बों की जगह लेंगे। कीमत के नजरिए से, हालांकि एलईडी लाइटें अभी भी गरमागरम रोशनी की तुलना में अपेक्षाकृत महंगी हैं, लेकिन समग्र रूप से दोनों प्रणालियों के बीच कीमत में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस TSAlGaAs और AlGaInP LED के व्यावहारिक विकास के साथ, हाल के वर्षों में कीमतें लगातार कम हो रही हैं, और भविष्य में कमी की भयावहता और भी अधिक होगी।
ट्रैफिक सिग्नल संकेत: ट्रैफिक सिग्नल लाइट, चेतावनी लाइट और साइन लाइट के लिए गरमागरम लैंप के बजाय अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी का उपयोग अब व्यापक बाजार और तेजी से बढ़ती मांग के साथ पूरी दुनिया में फैल गया है। 1994 में अमेरिकी परिवहन विभाग के आंकड़ों के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका में 260000 चौराहे थे जहां ट्रैफिक सिग्नल लगाए गए थे, और प्रत्येक चौराहे पर कम से कम 12 लाल, पीले और नीले-हरे ट्रैफिक सिग्नल होने चाहिए। कई चौराहों पर सड़क पार करने के लिए अतिरिक्त संक्रमण संकेत और पैदल यात्री क्रॉसिंग चेतावनी लाइटें भी होती हैं। इस प्रकार, प्रत्येक चौराहे पर 20 ट्रैफिक लाइटें हो सकती हैं, और वे एक साथ जलनी चाहिए। इससे अनुमान लगाया जा सकता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग 135 मिलियन ट्रैफिक लाइटें हैं। वर्तमान में, पारंपरिक गरमागरम लैंप को बदलने के लिए अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी के उपयोग ने बिजली हानि को कम करने में महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए हैं। जापान ट्रैफिक लाइटों पर प्रति वर्ष लगभग 1 मिलियन किलोवाट बिजली की खपत करता है, और गरमागरम बल्बों को अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी से बदलने के बाद, इसकी बिजली की खपत मूल का केवल 12% है।
प्रत्येक देश के सक्षम अधिकारियों को ट्रैफिक सिग्नल लाइटों के लिए संबंधित नियम स्थापित करने चाहिए, जिसमें सिग्नल का रंग, न्यूनतम रोशनी की तीव्रता, बीम का स्थानिक वितरण पैटर्न और स्थापना वातावरण की आवश्यकताएं निर्दिष्ट हों। हालाँकि ये आवश्यकताएँ गरमागरम बल्बों पर आधारित हैं, वे आम तौर पर वर्तमान में उपयोग की जाने वाली अल्ट्रा-हाई ब्राइटनेस एलईडी ट्रैफिक सिग्नल लाइट पर लागू होती हैं। गरमागरम लैंप की तुलना में, एलईडी ट्रैफिक लाइट का कामकाजी जीवन लंबा होता है, आमतौर पर 10 साल तक। कठोर बाहरी वातावरण के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, अपेक्षित जीवनकाल को घटाकर 5-6 वर्ष किया जाना चाहिए। वर्तमान में, अल्ट्रा-उच्च चमक वाले AlGaInP लाल, नारंगी और पीले एलईडी का औद्योगिकीकरण किया गया है और ये अपेक्षाकृत सस्ते हैं। यदि पारंपरिक लाल गरमागरम ट्रैफिक सिग्नल हेड्स को बदलने के लिए लाल अल्ट्रा-उच्च चमक एलईडी से बने मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, तो लाल गरमागरम लैंप की अचानक विफलता के कारण सुरक्षा पर प्रभाव को कम किया जा सकता है। एक विशिष्ट एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल में कनेक्टेड एलईडी लाइट्स के कई सेट होते हैं। उदाहरण के तौर पर 12 इंच के लाल एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल को लेते हुए, कनेक्टेड एलईडी लाइट्स के 3-9 सेटों में, प्रत्येक सेट में कनेक्टेड एलईडी लाइट्स की संख्या 70-75 (कुल 210-675 एलईडी लाइट्स) है। जब एक एलईडी लाइट विफल हो जाती है, तो यह सिग्नल के केवल एक सेट को प्रभावित करेगी, और शेष सेट मूल के 2/3 (67%) या 8/9 (89%) तक कम हो जाएंगे, जिससे संपूर्ण सिग्नल हेड विफल नहीं होगा। गरमागरम लैंप की तरह.
एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल के साथ मुख्य समस्या यह है कि विनिर्माण लागत अभी भी अपेक्षाकृत अधिक है। उदाहरण के तौर पर 12 इंच TS AlGaAs लाल एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल को लेते हुए, इसे पहली बार 1994 में $350 की लागत पर लागू किया गया था। 1996 तक, बेहतर प्रदर्शन वाले 12 इंच AlGaInP LED ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल की कीमत $200 थी।
उम्मीद है कि निकट भविष्य में InGaN नीले-हरे एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल की कीमत AlGaInP के बराबर होगी। यद्यपि गरमागरम ट्रैफिक सिग्नल हेड की लागत कम है, वे बहुत अधिक बिजली की खपत करते हैं। 12 इंच व्यास वाले तापदीप्त ट्रैफिक सिग्नल हेड की बिजली खपत 150W है, और सड़क और फुटपाथ को पार करने वाली ट्रैफिक चेतावनी लाइट की बिजली खपत 67W है। गणना के अनुसार, प्रत्येक चौराहे पर गरमागरम सिग्नल लाइट की वार्षिक बिजली खपत 18133KWh है, जो $1450 के वार्षिक बिजली बिल के बराबर है; हालाँकि, एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल बहुत ऊर्जा-कुशल हैं, प्रत्येक 8-12 इंच लाल एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल क्रमशः 15W और 20W बिजली की खपत करते हैं। चौराहों पर एलईडी संकेतों को केवल 9W की बिजली खपत के साथ तीर स्विच के साथ प्रदर्शित किया जा सकता है। गणना के अनुसार, प्रत्येक चौराहा प्रति वर्ष 9916KWh बिजली बचा सकता है, जो प्रति वर्ष बिजली बिल में $793 की बचत के बराबर है। प्रति एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल $200 की औसत लागत के आधार पर, लाल एलईडी ट्रैफिक सिग्नल मॉड्यूल केवल बचाई गई बिजली का उपयोग करके 3 साल के बाद अपनी प्रारंभिक लागत वसूल कर सकता है, और निरंतर आर्थिक रिटर्न प्राप्त करना शुरू कर सकता है। इसलिए, वर्तमान में AlGaInLED ट्रैफ़िक सूचना मॉड्यूल का उपयोग करना, हालांकि लागत अधिक लग सकता है, लंबे समय में अभी भी लागत प्रभावी है।
पोस्ट करने का समय: अक्टूबर-25-2024