发光二极管应用情况:
随着发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展.从下边较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后发展到右上角的高光通量通用照明光源.2000年是时间的分界线.在2000年已解决所有颜色的信号显示问题和灯饰问题,并已开始低、中光通量的特殊照明应用,而作为通用照明的高光通量白光照明应用,似乎还有待时日,需将光通量进一步大幅度提高方能实现.当然,这也是个过程,会随亮度提高和价格下降而逐步实现.
1.LED显示屏
自20世纪80年代中期,就有单色和多色显示屏问世,起初是文字屏或动画屏.90年代初,电子计算机技术和集成电路技术的发展,使得LED显示屏的视频技术得以实现,电视图像直接上屏,特别是90年代中期,蓝色和绿色超高亮度LED研制成功并迅速投产,使室外屏的应用大大扩展,面积在100—300m不等.目前LED显示屏在体育场馆、广场、会场甚至街道、商场都已广泛应用,美国时代广场上的纳斯达克全彩屏最为闻名,该屏面积为120英尺×90英尺,相当于1005m,由1900万只超高亮蓝、绿、红色LED制成.此外,在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方面应用也占较大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有较大的发展.发光二极管在这一领域的应用已成规模,形成新兴产业,且可期望有较稳定的增长 .
2. 交通信号灯
航标灯采用LED作光源已有多年,目前的工作是改进和完善.道路交通信号灯近几年来取得了长足的进步,技术发展较快,应用发展迅猛,我国目前每年有四万套左右的订单,而美国加州在去年一年内就用LED交通信号灯更换了五万套传统光源的信号灯,根据使用效果看,寿命长、省电和免维护效果是明显的.目前采用LED的发光峰值波长是红色630nm,黄色590nm,绿色505nm.应该注意的问题是驱动电流不应过大,否则夏天阳光下的高温条件将会影响LED的寿命。
最近,应用于飞机场作为标灯、投光灯和全向灯的LED机场专用信号灯也已获成功并投入使用,多方反映效果很好.它具有自主知识产权,获准两项专利,可靠性好,节省用电,免维护,可推广应用到各种机场,替代已沿用几十年的旧信号灯,不仅亮度高,而且由于LED光色纯度好,特别鲜明,易于信号识别 .
铁路用的信号灯由于品种系列较多,要求光强和视角也各不相同,目前正加紧研制中,估计会逐步研制成功并陆续投入应用,从数量看,也是一个颇大的市场.
3.汽车用灯
超高亮LED可以做成汽车的刹车灯、尾灯和方向灯,也可用于仪表照明和车内照明,它在耐震动、省电及长寿命方面比白炽灯有明显的优势.用作刹车灯,它的响应时间为60ns,比白炽灯的140ms要短许多,在典型的高速公路上行驶,会增加4—6m的安全距离 .
4.液晶屏背光源
LED作为液晶显示的背光源,它不仅可作为绿色、红色、蓝色、白色,还可以作为变色背光源,已有许多产品进入生产及应用阶段.最近,手机上液晶显示屏用LED制作背光源,提升了产品的档次,效果很好.采用8个蓝色、24个绿色、32个红色LuxeonLED制成的15in(1in≈2.5cm)液晶屏的背光源,可达到120W,2500 lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2).22液晶屏背光源也已制成,仅为6mm厚,不但混色效果好,显色指数也达到80以上.目前大型背光源虽处于开发阶段,但潜力很大 .
5.灯饰
由于发光二极管亮度的提高和价格的下降,再加上长寿命、节电,驱动和控制较霓虹灯简易,不仅能闪烁,还能变色,所以用超高亮度LED做成的单色、多色乃至变色的发光柱配以其他形状的各色发光单元,装饰高大建筑物、桥梁、街道及广场等景观工程效果很好,呈现一派色彩缤纷、星光闪烁及流光异彩的景象.已有不少单位生产LED光柱达万米以上,彩灯几万个,目前正逐步推广,估计会逐步扩大单独形成一种产业 .
6.照明光源
作为照明光源的LED光源应是白光,白光LED光源分类如表3,目前作为军用的白光LED照明灯具,已有一些品种投入批量生产.由于LED光源无红外辐射,便于隐蔽,再加上它还具有耐振动、适合于蓄电池供电、结构固体化及携带方便等优点,将在特殊照明光源方面会有较大发展.作为民间使用的草坪灯、埋地灯已有规模生产,也有用作显微镜视场照明、手电、外科医生的头灯、博物馆或画展的照明以及阅读台灯.随着光通量的提高和价格的下降,应用面将逐步拓展,以完成特殊照明向通用照明的过渡,估计2005—2010年会进入通用照明领域 .
固体光源中的LED光源近十年的科技进步上新突破简直达到日新月异的程度,它的性价比发展趋势见图8所示. LED的原材料主要是化学元素表上的Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ-Ⅳ族化合物的半导体,例如: GaAs,GaP,AlxGa1-xAs和ZnSe等材料,当它被加上正向电压时,电子和空穴的复合过程中产生的过剩的能量就会以光能辐射出来。近年来尤其是20世纪90年代初,日本研究者中村修二成功研制出掺Mg的同质结GaN蓝光LED,使得白光LED 有了实用性强和行之有效的技术方案,半导体照明光源与固态照明领域也随之成为国内外光电子研究领域更引人注意的热点。随着材料生长和制作技术的迅猛发展, LED的发光效率实验室研制的LED达到了150 lm/W的发光效率,业界1年多前商品化量产规格的LED光效能达到50 lm/w,最近又提升至了70 lm/W,甚至有更高的报道。它的光效已能对传统光源形成有力的挑战。,LED器件也从早期的指示型LED(恒流20mA)发展到功率型LED(恒流350mA)。LED会给现代社会生活质量的提高带来不可估量的影响, 其前途无量的结论已被公众认可。目前 LED在照明领域的发展潜力很大,但它作为照明主体的研究艰难和产品质量远没成熟也是不争的事实, LED要想取代白炽灯等传统光源进入普通照明市场,以下几方面工作是应该引起我们重视,首先是LED上、中游行业要学习和了解传统光源的特点和要求,让半导体工业和照明工业真正融合在一起,从而对照明用LED 的各项性能的改进和提高作出主要贡献,其中尤以光效和寿命的提高为关键; 其次,应采用更先进的工艺方法、封装结构和封装材料以解决散热问题, 但必须同时解决这些新工艺、新材料带来的其它问题,特别是性价比的问题;再则电子学科技人员应研制出更高效和可靠的驱动电路,并让所用的驱动电路装置要有统一标准和可互换性,给用户带来使用和维修的简便,这样才能达到推广应用的目的;另外尽快完成和成熟LED照明所需的二次光学非成像设计的机算机软件和使用的相关材料,使LED照明产品设计的成本降低并得到简化,要如PC计算机的Windows软件 *** 作那么便利,从而使LED达到室内外照明工程的有关的要求更容易得到满足;最后LED产品标准和测量标准的进一步确立和完善,尤其是光生物学安全的要求和眼睛的保护,这样 LED才能在更广阔照明领域中的应用奠定坚实的基础。
LED正方兴未艾的同时,固体光源另一有机发光两极管(OLED)又悄然崛起,,OLED是继CRT、PDP和LCD之后的第三代显示器,但它也是一种很有优势的新型固态光源,这种光源易于实现超薄结构和任意开关,与LED一样具有高效、环保和安全等优势。OLED厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻;固态结构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔;几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真;响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象;低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCD则无法做到;制造工艺简单,成本更低;发光效率更高,能耗比LCD要低;能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器,
被五邑大学的电子信息工程(半导体绿色光源)录取,这个专业好。
电子信息工程主要为三个部分:
1、半导体光电,LED芯片制造与封装,集成电路设计及制造。
2、驱动电路,电源,智能控制(单片机,DSP,ARM,PLC,总线控制),电气工程,自动控制。
3、传统光源,LED光源设计与制造,环境照明,室内照明,一次配光,二次配光。
培养目标。培养掌握电气、自动化、半导体、电子、照明环境交叉融合的光源与照明技术领域的基本理论和知识。
具备电气、电子、自动化、计算机等方面宽口径的设计与实践能力,能在电气照明、微电子、光电子、智能控制系统以及供配电等领域从事产品和技术的研发、制造、测试、工程应用等方面工作的高级复合型人才。
主要专业课程,光源与照明专业概论、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、高级程序语言设计、单片机原理及应用、半导体照明概论、半导体物理、半导体集成电路、半导体工艺与新光源技术、环境照明设计、开关电源的原理与设计、自动控制原理、电力电子技术。
扩展资料:
就业方向根据新型学科培养的特点,主要包括以下几个方向:
1、LED及半导体照明光源、传统照明。可从事半导体照明及传统照明行业生产、设计开发、管理、销售等工作。
2、电气类行业。可从事民用及工业低压电器类工作,包括工程及产品生产等开关电源的设计、生产工作。
3、半导体及集成电路。可从事包括半导体芯片类、光伏太阳能类以及集成电路行业的产品设计开发、生产制造、销售及售后等相关工作
4、智能控制。照明及其它行业的智能控制,包括单片机、ARM、PLC以及C-Bus等总线类的智能照明及其它相关电子电气类控制工作目前,此方向的培养已经扩展到智能家居,互联网,智能楼宇及智慧城市等应用上来。
5、照明环境。包括室内照明、小区照明、道路照明、景观照明等多种环境照明设计。
参考资料来源:
人民网-中国工程院发布我国电子信息科技“十六大挑战”
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