Alors que nous avançons dans nos besoins de haute technologie, Les lumières LEDS jouent un rôle de plus en plus important dans la vie quotidienne. Des téléviseurs LED vers des tableaux de bord électroniques, Les lumières LED balayent le monde. Donc, L'importance des lumières LED est évidente. Mais en savons-nous assez sur les LED? Cet article se concentrera donc principalement sur les aspects en termes de principe lumineux de la LED, ses types, caractéristiques, candidatures, perspectives de développement, etc..
Bases d'une LED
DIRIGÉ, ou diode électrolumique, est un dispositif d'émission de lumière semi-conducteur. Il utilise une puce semi-conductrice solide comme matériau luminescent. La structure de base est un morceau de matériau semi-conducteur électroluminescent, placé sur un cadre de plomb, Entouré de sceau de résine époxy, pour protéger le rôle de la puce interne. Les électrons chargés négativement se déplacent vers la région de trou chargée positivement et recombinent avec elle, produire des photons à mesure que les électrons et les trous disparaissent. Et puis une LED produit la lumière à la suite d'un courant électrique qui les traverse.
Principe de travail des LED
La partie centrale d'une diode électroluminescente est une puce composée d'un semi-conducteur de type P, dominé par les trous électroniques, et un semi-conducteur de type N, dominé par les électrons. Entre eux, il y a une couche de transition appelée la jonction P-N. Lorsqu'un courant vers l'avant traverse un fil vers la puce, Les électrons sont poussés vers la région P, où ils se recombinent avec les trous et émettent de la chaleur sous forme de photons, c'est ainsi que les LED émettent la lumière. Cependant, Les porteurs minoritaires sont difficiles à injecter lorsqu'une tension inverse est appliquée, ce qui les empêche d'émettre de la lumière. La jonction P-N produit une lumière qui a une certaine longueur d'onde ou couleur, Selon le matériau le formant. Sur une large gamme de courants de fonctionnement, La luminosité des LED augmente avec l'augmentation du courant. Les LED convertissent l'électricité directement en lumière, Contrairement aux sources de lumière traditionnelles qui la transforment d'abord en chaleur, puis en lumière, Générant ainsi une lumière efficace sans gaspiller beaucoup d'énergie.
Matériaux de fabrication de LED
Nous utilisons généralement les matériaux de semi-conducteurs composés suivants pour fabriquer des LED:
- Vert, Les LED super-brillants bleu et ultraviolet sont composés de nitrure d'indium gallium (InGaN);
- Rouge, Les LED à haute luminosité orange et jaune sont composées de phosphure d'indium de gallium en aluminium (Algaaaint);
- Les LED rouges et infrarouges sont constituées d'arséniure d'aluminium de gallium (Initial);
- Les LED vertes et jaunes sont composées de phosphure de gallium (Écart).
Historique du développement de la technologie LED
Le concept d'électroluminescence(IL)
L'électroluminescence est le concept principal de l'histoire du développement des lumières LED. Dans 1907, Le scientifique britannique Henry Joseph Round a d'abord remarqué ce phénomène en carborundum qui émet une lumière jaunâtre lorsqu'un potentiel de 10 Volts y est appliqué. C'est George Destriau qui a inventé le terme «électroluminescence» 1936. Il a découvert que la lumière était produite lorsque la poudre de sulfure de zinc était connectée au courant.
La première LED utilisée dans les applications pratiques
Gary Pittman et Bob Biard de Texa Instruments ont conçu le premier infrarouge mené 1961. Cependant, c'est invisible pour nos humains, Donc en fait, il a peu d'utilisation pratique. Nick Holonyak, de General Electric, a été le premier à créer une LED rouge 1962, lui gagnant ainsi le titre de «père de la LED». Au fil du temps, Les LED oranges sont également devenues populaires. M.. George Craford, Un étudiant diplômé de Holonyak, a inventé le premier jaune LED dans 1972, en utilisant deux puces de phosphure de gallium – un rouge et un vert et a également fait une LED rouge qui était dix fois plus brillante que la version d'Holonyak. Les LED pourraient émettre un feu vert pâle au milieu des années 1970 fabriqué en utilisant uniquement du phosphure de gallium. Plus tard, Les versions améliorées des LED pouvant émettre un feu vert pur ont été inventés. Au cours de cette décennie, Une large gamme de dispositifs à faible coût a été produit, contribuant à la popularité des lumières LED.
Les LED super brillants sont en augmentation
La première génération de rouge, vert, et les LED jaunes produites dans des couleurs super brillantes se sont beaucoup développées en raison de recherches continues et approfondies sur la technologie LED au début des années 1980. Avec du nitrure d'indium gallium, Shuji Nakamura a développé des LED bleues à haute intensité 1994, puis développé des LED bleues et vertes de haute lutte. L'invention des LED bleues ultra-brillantes a jeté les bases du développement de LED blancs. Un revêtement de phosphores fluorescents pourrait faire en sorte que les diodes émettent une lumière blanche brillante. Comme la technologie des LED blanches pourrait fournir des solutions à rentabilité, Les agences gouvernementales concernées ont encouragé son développement.
Aujourd'hui, Presque tous les bâtiments ont été équipés de lumières LED. Ils sont beaucoup plus efficaces et ont une durée de vie encore plus grande que les homologues à incandescence traditionnels. Les chercheurs continuent de travailler sur la technologie LED en même temps. Au cours des dernières années, LEDS qui génèrent une lumière pure et même ultra-violet, sont également devenus disponibles sur le marché. Les LED sont largement utilisées par les propriétaires d'entreprise dans leurs bureaux, opérations industrielles, et les développements commerciaux comme moyen d'économiser les coûts.
Types de LED
Dans le passé, L'application de l'éclairage LED était limitée car il y avait peu de conceptions à choisir et elle était généralement considérée comme coûteuse. Maintenant, ces problèmes ont été résolus dans une certaine mesure, Parce qu'il y a toutes sortes de produits LED pour que nous puissions choisir de diverses manières. Le coût des ampoules LED est également maintenant comparable aux autres ampoules, entraînant des économies importantes sur les factures d'électricité.
Gradateur
Un interrupteur de gradateur peut être utilisé dans l'éclairage LED comme d'autres éclairages traditionnels. Mais il est important de noter que les interrupteurs de gradation dans les ampoules à incandescence normales sont moins efficaces que ceux avec des ampoules LED. Les ampoules LED fonctionnent à une puissance inférieure que les autres ampoules traditionnelles, par conséquent, Il est conseillé de remplacer les ampoules LED par des ampoules standard car elle fonctionne à une puissance inférieure que les autres ampoules standard.
LED d'éclairage
LED d'éclairage, L'un des types les plus courants de lumière LED, avoir toutes sortes de formes et de tailles. Il y a des séries de plus petites lumières LED disposées sur la longueur du tube, Vous pouvez donc vous attendre à la plupart des tailles. Comme avec d'autres LED, La chaleur est également un problème ici. Heureusement, Le problème de chaleur a été résolu par de nombreux fabricants. Autour des ampoules, Ils ont utilisé des nageoires composées de céramique et d'aluminium, qui élargissent la zone où la chaleur peut s'échapper. Et étant donné la variété des utilisations et des applications pour lesquelles ce type d'éclairage peut être utilisé, Les formes de contrôle de la chaleur pour l'éclairage LED varient considérablement.
LED RVB
RVB (rouge-vert-bleu) LED sont essentiellement une combinaison de trois LED. Cela ne veut pas dire qu'ils ne peuvent créer que trois couleurs, Mais ils sont composés de rouge, Émetteurs verts et bleus. En raison de la complexité des contrôleurs, Tant que ces trois lumières sont combinées de manière appropriée, Nous pouvons pratiquement produire toutes les couleurs que nous désirons. Ils sont largement utilisés à différentes fins et fonctions telles que les indicateurs d'état, accentuer les lumières, affichages lumineux et affichages vidéo.
LED CMS
CMS, également connu sous le nom de dispositifs montés en surface, qui sont des dispositifs semi-conducteurs à semi-conducteurs capables de transformer l'électricité directement en lumière. Surface Mount est une technologie d'emballage spéciale, par lequel les correctifs SMD peuvent être facilement attachés au PCB. Les puces SMD en ampoules peuvent ajouter une luminosité supplémentaire, ce qui fait des LED SMD un choix plus souhaitable pour de nombreuses maisons et bureaux. Les correctifs SMD sont bénéfiques pour les améliorations et les applications de la productivité dans une variété d'installations.
LED COB
ÉPI fait référence à la puce à bord. Il s'agit d'une nouvelle technologie LED en attachant des puces nues au substrat d'interconnexion avec un adhésif conducteur ou non conducteur. Les LED COB peuvent fournir une quantité de lumière beaucoup plus dense que SMD et les utilisateurs ont des options différentes pour contrôler le faisceau. En outre, Ils sont à haute efficacité car ils peuvent produire plus de lumens avec moins de watts.
LEDS Graphène
La BBC a récemment signalé le développement d'une LED en forme de filament recouverte de graphène qui était marquée comme la plus disponible à la fin 2015. Il s'avère que les ampoules à LED de graphène sont moins chères et plus éconergétiques que les ampoules régulières. L'utilisation du graphène dans l'éclairage a été inventée dans 2004. Nous travaillons maintenant à trouver des utilisations nouvelles et innovantes pour le matériau très durable.
LED à haute puissance
LED à haute puissance Reportez-vous aux LED avec une grande puissance de fonctionnement. À mesure que l'industrie LED se développe, pour rencontrer des gens’s demandes de puissance élevée, Les LED à haute puissance ont émergé au moment historique. Les LED qui sont très brillantes peuvent offrir plus de lumens et produire ainsi une production beaucoup plus élevée que les autres types sur le marché. Il existe de nombreux types de LED haute puissance, comme la lampe à rue LED haute puissance, projecteurs à LED haute puissance, lampe sous-marine LED haute puissance, mur de lavage à LED haute puissance et ainsi de suite. Parmi eux, lampe à rue à LED haute puissance et le mur de lavage à LED haute puissance sont les plus utilisés et les plus populaires. Les LED à haute puissance ont de grandes caractéristiques que la faible consommation d'énergie, longue vie, haute efficacité lumineuse, conception flexible, Excellent rendu des couleurs et bon pour la protection de l'environnement. Il devrait remplacer les produits d'éclairage traditionnels et devenir l'une des nouvelles sources de lumière modernes.
LED bio (Oled)
Oled (Diode émettrice de lumière organique), Également connu sous le nom d'affichage d'électroluminescence organique, est un dispositif électroluminescent utilisant la structure multicouche du film organique. La lumière brille lorsqu'un courant électrique se déplace à travers les molécules organiques. En plus d'être plus mince et plus léger que les LCD, Les écrans OLED offrent une luminosité plus élevée, Consommation d'énergie inférieure, réponse plus rapide, Résolution plus élevée, meilleure flexibilité et efficacité lumineuse plus élevée, qui peut satisfaire les consommateurs’ Nouvelles demandes de technologie d'affichage. La technologie OLED est plus largement appliquée que la technologie LCD, qui peut être étendu aux produits électroniques, champ commercial, champ de transport, domaine de contrôle industriel et domaine médical. Au cours des dernières années, Les grandes entreprises internationales renforcent constamment la recherche sur la technologie OLED, et la technologie OLED sera encore améliorée.
Avantages de l'éclairage LED
Longue durée de vie
L'espérance de vie longue des LED est l'avantage le plus évident sur les produits d'éclairage traditionnels. Les composants des LED et la façon dont ils émettent la lumière étendent considérablement la durée de vie de ces ampoules. Les LED sont différentes des ampoules à incandescence dans la mesure où elles ne’pas de grillage ou de dysfonctionnement, comme cela arrive souvent avec des ampoules à incandescence. Les LED ont un temps de fonctionnement moyen de 50,000 heures et peut atteindre 100,000 heures si elles sont utilisées correctement. Cela signifie qu'ils durent approximativement 40 temps plus long que la ampoule à incandescence moyenne. Avec leur vie opérationnelle plus longue, Les LED peuvent réduire le coût de la main-d'œuvre pour remplacer les ampoules dans les environnements commerciaux, contribuant à la maintenance plus faible des systèmes d'éclairage.
Efficacité énergétique élevée
Un autre avantage de l'éclairage LED est son fonctionnement économe en énergie. Par opposition à la lampe incandescente et fluorescente, La lampe LED a besoin de moins de puissance car elle convertit la majeure partie de l'énergie en lumière et évite trop d'énergie comme la chaleur. Au lieu de générer de la chaleur d'abord, il produit directement de la lumière. Cela signifie que les ampoules LED peuvent générer des lumens plus utiles et qu'ils ont une efficacité lumineuse plus élevée. Cela signifie également que cela peut bien fonctionner même dans des conditions plus fraîches, ce qui n'est pas possible avec des ampoules régulières. Si toutes les installations d'éclairage étaient améliorées en LED, l'efficacité énergétique globale s'améliorerait de 60 à 90 pour cent.
Respectueux de l'environnement
LED est un corps lumineux tout solide, sans mercure, sodium et autres substances dangereuses. Les déchets peuvent être recyclés, avec presque aucune pollution, et peut être touché en toute sécurité, décrit comme une source de lumière verte. En raison d'une meilleure qualité de lumière de LED, moins d'ampoules sont nécessaires en général par rapport aux ampoules traditionnelles, entraînant une réduction de la consommation d'énergie et des émissions de carbone. En train de convertir l'énergie, Les ampoules à incandescence produiront de grandes quantités de rayonnement nocif. Cependant, Les LED émettent peu de lumière infrarouge ou ultraviolette. En outre, Travailler sous des lumières fluorescentes pendant une longue période peut également provoquer des maux de tête, fatigue visuelle et autres symptômes.
Solide sécurité et fiabilité
Les LED utilisent une alimentation à basse tension et la tension d'alimentation se situe entre 6 ~ 24 V. Au lieu d'utiliser une puissance haute tension, C'est une source de lumière plus sûre car elle ne produit qu'un peu de chaleur qui ne rendra pas les ampoules extrêmement chaudes. Même si ça fonctionne pendant longtemps, il ne présente généralement pas de risque de feu ou de brûlures. Les LED sont idéales pour une utilisation en plein air et pour les ventilateurs de plafond en raison de leur capacité à travailler à des températures plus froides et à résister à plus de vibrations et d'impact que les ampoules filamentaires avec un verre qui les entoure. Les LED sont très durables et vous ne’je ne dois pas les remplacer fréquemment, Les coûts de maintenance sont donc relativement faibles.
Flexibilité de conception
Les avantages de LED tels que la petite taille et la haute luminosité les rendent adaptés à une grande variété d'applications d'éclairage. Les LED peuvent être combinées en grappes ou utilisées comme de petites lumières de l'appareil seules. Contrairement aux lumières traditionnelles, Les LED n'émettent de la lumière que dans une direction. La lumière ne sera pas piégée dans les réflecteurs et les diffuseurs, Ainsi, toute la lumière générateur sera pleinement utilisée au lieu d'être gaspillée. Les LED sont idéales pour des applications telles que l'éclairage des tâches et les downlights encastrés en raison de leur nature directionnelle. La meilleure partie des luminaires LED est que vous pouvez facilement personnaliser vos luminaires avec des conceptions uniques pour correspondre parfaitement à vos besoins.
UNplications de LED dans divers domaines
Éclairage de culture LED
Les LED sont l'une des lumières végétales les plus efficaces. Parce que les LED sont constituées de plusieurs diodes électroluminescentes (LED), Ils peuvent éteindre la lumière dans la bonne température de couleur pour la croissance des plantes. Cela permet aux gens de jardiner même lorsqu'il n'y a pas de’il n'y a pas beaucoup de lumière, comme dans un garage, sous-sol, ou à l'intérieur en hiver où la nature ne peut pas fournir suffisamment de lumière pour que les plantes poussent.
LED utilisés pour automobiles
L'utilisation de lumières LED dans l'industrie automobile est de plus en plus populaire. Ils peuvent être utilisés comme des lumières intérieures et extérieures des voitures telles que les feux de freinage, phares, feux arrière, Lumières latérales, Direction de la direction, Tableaux de bord et lumières de lecture. Prenez les feux freinages par exemple, Ils peuvent être vus facilement en plein jour en raison de leur haute luminosité. Ils peuvent également assurer la sécurité des conducteurs car ils offrent une meilleure visibilité dans le voyage et sont en mesure de s'allumer et de s'éteindre rapidement.
Rétro-éclairs LED
Nous utilisons des rétroéclairage LED fournissent intense, même illumination sur une grande zone pour un grand nombre d'applications d'imagerie ou d'optique. Les rétroéclairage LED sont fabriqués avec, surfaces d'éclairage plat conçues pour éclairer les objets par derrière. Le marché des rétroéclairage LCD est l'un des plus grands marchés d'applications de produits LED, Se concentrer principalement sur le rétro-éclairage de l'écran de couleur TFT. Le rétro-éclairage LED a un excellent rendu de couleur. Il est utile à l'environnement et est devenu le courant dominant du marché des rétroéclairage LCD.
Affichages LED
Un affichage LED est un nouveau type d'électronique d'imagerie en diodes électroluminescentes disposées en séquence. Un écran LED est composé de nombreux rouges, LED vertes et bleues. Ces trois couleurs de lumière peuvent être mélangées dans de nombreuses couleurs différentes. Les diodes peuvent former une image ensemble sur l'écran en ajustant leur luminosité. En raison de leur grande luminosité, angle de vision large, longue durée de vie et autres caractéristiques, Ils sont largement utilisés dans les panneaux d'affichage, Stockage des panneaux et autres produits. En outre, Ils sont également communs dans les panneaux sur les véhicules de transport public et les panneaux de message sur les autoroutes ces dernières années. Les écrans LED deviennent de plus en plus l'industrie émergente, et on peut s'attendre à ce qu'ils aient une croissance relativement stable.
Source d'éclairage LED
Dans le passé, Les produits d'éclairage traditionnels avaient une faible efficacité lumineuse ne convenaient généralement que pour les occasions intérieures. À l'heure actuelle, La tendance semble être vers l'éclairage LED en remplaçant progressivement d'autres sources d'éclairage communes. Que vous soyez dehors ou à l'intérieur, Les applications d'éclairage LED peuvent être vues partout. Prendre l'éclairage du bureau pour un exemple. Selon une enquête, Les travailleurs du lieu de travail utilisant des lumières LED ont tendance à être plus alertes, Moins fatigué et mieux à même de se concentrer.
Perspectives de développement des LED
Statut actuel de l'industrie LED
À l'heure actuelle, L'éclairage LED est entré dans une période de développement rapide avec l'amélioration continue de la technologie LED, la réduction des coûts de fabrication, et le fort soutien des politiques du gouvernement.
Au cours des dernières années, La technologie de base des produits d'éclairage LED en Chine a fait des progrès rapides, et l'écart technologique entre la Chine et le niveau international se rétrécit. À mesure que la technologie d'application LED devient de plus en plus mature, Les produits d'éclairage LED sont largement utilisés dans l'éclairage du paysage, éclairage, Éclairage de projecteurs et d'humeur intérieurs.
D'une part, L'éclairage LED maintiendra une forte dynamique de développement à mesure que les coûts de production LED ont chuté et que sa part de marché a progressivement augmenté. D'autre part, Les politiques des gouvernements nationaux ont considérablement accéléré la promotion de l'éclairage LED en stimulant l'utilisation de nouvelles sources lumineuses. Les lampes à incandescence sont désormais interdites dans de nombreux pays du monde. En outre, L'éclairage LED a ses propres avantages tels qu'une grande efficacité, économie d'énergie, Non-toxicité et longue durée de vie. Avec ces forces, Les luminaires LED ont réussi à reprendre de grandes parties du marché de l'éclairage.
Tendances futures des LED
Avec le développement rapide de la technologie LED, Les lumières LED auront des utilisations plus innovantes, comme LED «Sky virtuel », Fond d'écran LED et ainsi de suite. Les professionnels de l'industrie prédisent que l'éclairage LED évoluera vers l'éclairage intelligent, Permettre aux consommateurs de connecter leurs systèmes d'éclairage à d'autres appareils ménagers, Par exemple, Créer un entièrement « connecté » maison. Lumières LED intelligentes avec un interrupteur de capteur automatique, Allumez lorsque vous rentrez chez vous du travail la nuit et que vous vous éteignez lorsque vous quittez la maison.
En un mot, Éclairage LED comme source de lumière verte, dans un avenir proche, entrera dans des milliers de ménages, et finalement remplacer tous les produits d'éclairage existants. Le potentiel de la technologie LED est bien au-delà de notre imagination et le développement de LED a encore un long chemin à parcourir.
