¿Se reemplazará la pantalla electrónica LED?
Del 65438 al 0968 comenzó a salir al mercado el primer lote de fotodiodos (LED) domésticos. Ha sido hace más de 30 años y tiene una gran influencia en las industrias emergentes de la óptica y la optoelectrónica, y siempre ha ocupado un lugar en el campo de la tecnología de visualización. En el desarrollo de productos electrónicos básicos, el gobierno chino se adhiere al concepto de un gran mercado, apunta a la modernización e informatización de la economía nacional, se esfuerza por lograr la especialización de productos, la producción a gran escala y ampliar la capacidad de ganar divisas. a través de las exportaciones. Se priorizan como objetivos de desarrollo cinco nuevos tipos de componentes electrónicos, incluidos los dispositivos optoelectrónicos. La industria LED es el foco del desarrollo de dispositivos optoelectrónicos y tiene ventajas en valor de salida, rendimiento y efecto de escala. Aunque ocupa una pequeña parte del diseño optoelectrónico del mundo, el enorme potencial de mercado de China ha provocado que los fabricantes participen en él, amplíen la inversión y aumenten la capacidad de producción.
La tasa de crecimiento promedio de la industria LED en los últimos tres años ha sido más del 30%, especialmente después de 1996. En 1998, los ingresos por ventas fueron de 2.244 millones de yuanes, un aumento del 13,44% con respecto al año anterior, la producción fue de 6.509 millones de piezas, un aumento del 5,2% con respecto al año anterior, y el valor de producción fue de 3.589 millones de yuanes. Los datos de la industria muestran que actualmente hay más de 100 unidades dedicadas a la producción, operación, investigación científica y educación en mi país, con alrededor de 15.000 empleados, de los cuales el personal técnico y de ingeniería representa el 20%. Los activos de la industria ascienden a 350 millones de yuanes. Inicialmente se formó la escala industrial. Al mismo tiempo, el desarrollo industrial también ha impulsado el desarrollo de las industrias de apoyo circundantes. A excepción de los chips LED, las principales materias primas, componentes y equipos necesarios se producen y suministran en China. Muchas universidades e institutos de investigación nacionales han realizado muchos trabajos de investigación sobre materiales luminiscentes, nuevas estructuras, nuevos dispositivos, nuevas aplicaciones, etc., y han logrado muchos resultados. Durante 1998 se completó la investigación y el desarrollo científico, con más de 250 innovaciones tecnológicas, algunas de las cuales alcanzaron el nivel avanzado internacional. Entre los muchos fabricantes, hay más de 20 fábricas de embalaje honestas, como Lianchuang y Foshan Optoelectronics, Ningbo Amida, Xiamen Hualian, Tianjin Tianxing, Suzhou Semiconductor y Shenzhen Liangchao. Hay cinco fabricantes de chips. Nanchang Xinlei Company es actualmente el único fabricante de chips que puede suministrar chips en lotes, con una capacidad de producción mensual de 200KK. Según se informa, la empresa está trabajando en un plan de expansión con un objetivo mensual de 200.000 libras esterlinas. Según los informes, la empresa está formulando un plan de expansión con una capacidad de producción mensual de 500.000 toneladas. La exitosa operación de Xinlei Company ha cambiado la situación en la que los chips de China sólo dependen de las importaciones. La producción de "Shanghai Jing Tian" es inspiradora. Pero después de la operación, pasó por un doloroso proceso de cooperación. Recientemente, ha habido un cambio positivo, diciendo que la producción de chips LED tradicionales es escasa y el mercado está ajustado. Pero están lejos de la producción en masa. Los otros tres fabricantes todavía se encuentran en la etapa de producción de prueba y tienen muy pocos productos en el mercado. También hay tres empresas que invierten en la fabricación de chips de cuatro dimensiones, pero hasta el momento no hay producción y ventas. Hay seis fabricantes que se dedican a la investigación, el desarrollo y la producción de materiales luminiscentes, tres de los cuales fabrican obleas epitaxiales para chips tradicionales; Y tres fábricas utilizan tecnología MOCVD para fabricar materiales de cuatro dimensiones. No hay muchos avances actualmente y todos están en etapa experimental.
La pantalla LED es una de las principales aplicaciones de los diodos emisores de luz y se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. En la actualidad, la tecnología de fabricación de pantallas LED es avanzada y los precios son bajos, lo que dificulta que las empresas con financiación extranjera compitan en el mercado continental. Según estadísticas incompletas, en 1998 había más de 150 fabricantes de pantallas LED en todo el país, que fabricaban alrededor de 50.000 metros cuadrados de diversos tipos de pantallas y alcanzaban un valor de producción de 6.543,84 millones de yuanes. Los principales fabricantes incluyen pantallas para exteriores y pantallas para interiores a todo color producidas por Beijing Lantong, Nanjing Luopu, Lianchuanghe, Shanghai Xinmao, Shanghai Sansike, Northeast Microelectronics, Xi'an Songqing, Tianjin Data, Shenzhen Tongzhou y otras empresas. Se pueden aceptar pantallas externas. por los usuarios y promover el desarrollo del mercado de visualización de información. Taiwán, China, ha logrado logros notables en el desarrollo de la industria LED. En los últimos años, ha superado a Japón en términos de estructura de producto, tecnología de fabricación, calidad del producto, nivel de producción en masa, participación de mercado, etc., ocupando el tercer lugar en la industria LED mundial después de Estados Unidos y Japón, con un crecimiento anual promedio. tasa del 10% en los últimos cinco años La velocidad supera el 20%, ocupando el cuarto lugar entre los diez principales productos optoelectrónicos en la provincia de Taiwán del 65438 al 0997. Epistar Corp, con un valor de producción de NT$188,7 millones, ha desarrollado con éxito chips rojos, verdes y azules para lámparas y pantallas a todo color. La intensidad de la luz de estos chips supera los 70 mcd. Una empresa produce chips y materiales luminiscentes ultrabrillantes InGaAlp utilizando tecnología MOVPE. Hay siete empresas en Taiwán que producen chips LED y la producción de varios chips tradicionales representa más del 70% de la producción mundial. Los principales fabricantes incluyen Guanglei, Dingyuan, Guangbao, Guolian, etc. Empresas optoelectrónicas famosas de Europa, Estados Unidos y Japón también utilizan chips taiwaneses. Hay más de 30 fábricas de embalaje en la provincia de Taiwán, 10 de las cuales son grandes empresas, principalmente Guangbao, Yiguang y Jintai. La mayoría de estos fabricantes han establecido fábricas en el continente para ampliar la producción. Por lo tanto, la industria LED de mi país tiene una gran fortaleza general y se espera que se convierta en un importante pilar de la industria para productos electrónicos básicos.
Los diodos emisores de luz son muy utilizados. Debido a su bajo voltaje de funcionamiento, bajo consumo de energía, colores intensos y bajo precio, es popular entre los ingenieros e investigadores eléctricos. Los primeros productos tradicionales tenían una baja eficiencia luminosa y la intensidad de la luz solía ser de varias a docenas de MCD. Son adecuados para aplicaciones de interior como electrodomésticos, instrumentos, equipos de comunicación, microcomputadoras y juguetes.
Debido al desarrollo de la tecnología de aplicación, han surgido nuevas oportunidades de aplicación para productos tradicionales, y ahora las populares luces navideñas LED, debido a sus formas novedosas, incluidas las luces navideñas de pico de pato, luces de bolas de colores y luces de ventana de perlas, son ricas en colores, no frágiles. , y se puede utilizar con baja tensión. Recientemente, las ventas han sido fuertes en Hong Kong y otras regiones del sudeste asiático, y son muy populares, amenazando y reemplazando la burbuja eléctrica existente en el mercado navideño. Un tipo de zapato intermitente que es muy popular entre los niños. Utiliza LED para parpadear al caminar y dormir. Tiene luz de un solo color y de dos colores. Según el director general de una empresa de calzado en Zhejiang, solo en Wenzhou se utilizan 500 KK de diodos emisores de luz cada año. En los países desarrollados, se utilizan comúnmente cepillos de dientes con funciones de cuidado de la salud. un indicador de la potencia del cepillo de dientes. Cada cepillo de dientes está equipado con una luz LED. Según un fabricante nacional que actualmente está en producción, la empresa tiene una pequeña cantidad de cepillos de dientes para el cuidado de la salud en el mercado y necesita 300 KK de luz para planificar la producción. En términos de productos industriales, las luces indicadoras LED AD11 se utilizan ampliamente en gabinetes de energía. Este producto utiliza integración de múltiples chips para formar una fuente de luz, que viene en tres colores: rojo, amarillo y verde. Una vez reducido el condensador, se pueden utilizar fuentes de alimentación de 220 V y 280 V. Según un fabricante de Jiangsu, el volumen de ventas anual de la empresa supera los 10.000 y necesita entre 200 y 300 KK cada año. El mercado todavía tiene potencial para expandirse. Debido a su clara indicación de emisión de luz activa, larga vida útil y bajo consumo de energía, es muy popular entre los usuarios y pronto podrá reemplazar completamente los productos bubble AD11. En resumen, el mercado de los diodos emisores de luz tradicionales no sólo mejorará con el crecimiento de productos originales, sino que también abrirá oportunidades de mercado con nuevas aplicaciones.
Con el desarrollo de nuevos materiales y tecnología de la industria de semiconductores, los nuevos materiales de luz visible InGaAlP e InGaN se han vuelto populares desde 1994, logrando un alto brillo y multicolor. Además, con la mejora de la tecnología de embalaje, la cantidad de información mostrada aumenta y siguen surgiendo nuevos campos de aplicación de productos LED, lo que genera más oportunidades de mercado. Estos productos amplían la aplicación de LED desde interiores a exteriores y pueden mostrarse claramente bajo luz solar intensa. La eficiencia luminosa es extremadamente alta, la intensidad de la luz supera los 1000 mcd y cumple con los requisitos de pantalla a todo color y bajo consumo de energía de los productos portátiles. Estos LED avanzados incluyen:
1. LED azules y verdes: los LED azules están hechos de materiales ternarios como carburo de silicio (Suc), nitruro de galio (GaN) y nitruro de indio y galio (InGaN). La longitud de onda máxima del LED azul con estructura InGaN/AlGaN es de 470 nm y la intensidad de luz normal alcanza los 2000 mcd, mientras que la longitud de onda máxima del LED verde es de 520 nm y la intensidad de luz normal alcanza los 5000 mcd. Entre ellos se encuentra una luz azul-verde (verde de tráfico) con una longitud de onda máxima de 500 nm. A partir de la luz azul, se añaden al chip unos pocos miligramos de sustancias fluorescentes para que al encapsularlo se vuelva blanco. Los diodos de luz blanca son la mejor alternativa a las lámparas incandescentes en miniatura. Aunque es más cara que una bombilla, no es fácil de romper, ahorra más energía, casi no genera calor cuando funciona y puede proporcionar iluminación continua durante más de 10 años. Estos productos son producidos por famosas empresas optoelectrónicas de Japón, Alemania, Estados Unidos y la provincia de Taiwán.
2. Nuevo diodo emisor de luz cuaternario: material GaAlAs, desarrollado y comercializado a finales de los años 80, convertido en tubos emisores de luz rojos. Inicialmente, cumple con los requisitos de brillo ultra alto, con una intensidad luminosa superior a 65,438+0,000 MCD, pero la atenuación de la luz es grande y el rango de aplicación es limitado. Los productos fabricados con el material cuaternario InGaAlP desarrollado con éxito en la década de 1990 están disponibles en cuatro colores: rojo, naranja, amarillo y ámbar, con alta eficiencia luminosa y buen rendimiento a altas temperaturas.
3. Nuevas variedades de LED y diodos emisores de luz de potencia: corriente de trabajo de 70 mA, que emite un haz potente, ángulo de visión grande, generalmente de 40 a 70 grados, utilizado para luces con logotipos de automóviles. El LED funciona en; Baja corriente, generalmente 1-2MA, el brillo es suficiente para ahorrar el consumo de energía de los productos portátiles. Los diodos emisores de luz (LED) de voltaje constante tienen resistencias empaquetadas en su interior cuando se fabrican y no requieren una resistencia limitadora de corriente cuando se usan. Generalmente funciona por debajo de 12 V, lo que es muy conveniente para los usuarios. De igual forma al empaquetar se coloca en su interior un circuito integrado que generalmente trabaja por debajo de 5V. Parpadeará y se iluminará después del encendido, lo que se puede utilizar como pantalla de estado y también es muy cómodo de usar. Este grupo de chips, dispositivos y componentes LED se puede convertir en módulos emisores de luz para lograr requisitos funcionales específicos, y la aparición de estos nuevos dispositivos ha ampliado los campos de aplicación de los LED. 1. La aplicación de la fuente de luz para visualización de señales de tráfico tiene las características de resistencia a terremotos, resistencia a impactos, respuesta rápida de luz, ahorro de energía y larga vida útil. Hay alrededor de 11 fabricantes nacionales que desarrollan semáforos y los productos de tres empresas han pasado las pruebas de las agencias de certificación. Recientemente, se han probado 1.997 semáforos en Beijing, Shanghai y Tianjin. En segundo lugar, se utiliza en la industria del automóvil. Las lámparas incandescentes utilizadas en los automóviles no son resistentes a las vibraciones y los impactos, se dañan fácilmente, tienen una vida útil corta y, con frecuencia, es necesario reemplazarlas. A partir de 1987, nuestro país comenzó a instalar luces de freno avanzadas en los automóviles. Debido a que los LED responden rápidamente, pueden recordar a los conductores que deben frenar lo antes posible, lo que puede reducir las colisiones traseras y aumentar la seguridad. En los países desarrollados, todas las fuentes de luz en los tableros de los automóviles y diversos componentes de iluminación pueden proporcionar luces luminosas de brillo ultra alto. La luz de freno central trasera de montaje alto hecha de material LED se ha convertido en una característica estándar de los automóviles. El módulo de luces traseras LED para automóviles lanzado por Hewlett-Packard en los Estados Unidos en 1996 se puede combinar en varias luces traseras de automóviles a voluntad. El tercero es la retroiluminación LED, especialmente la retroiluminación con emisión de luz lateral de alta eficiencia.
Como fuente de retroiluminación LCD, el LED tiene las características de larga vida útil, alta eficiencia de salida de luz, sin interferencias y rendimiento de alto costo. Se usa ampliamente en relojes electrónicos, teléfonos móviles, máquinas de presión arterial, calculadoras electrónicas, lectores de tarjetas, etc. Con la miniaturización de los productos electrónicos portátiles, la retroiluminación LED tiene más ventajas y los teléfonos móviles utilizan retroiluminación LED. Por lo tanto, la tecnología de producción de retroiluminación avanzará hacia una uniformidad y un menor consumo de energía. El grosor del panel de retroiluminación en el lado LED puede alcanzar entre 0,7 y 3,5 mm y la eficiencia luminosa puede alcanzar entre 50 y 70%. Además, los clientes pueden elegir entre verde, rojo, azul y varios colores combinados, y pronto aparecerán luces de fondo ultrafinas con el mismo grosor que EL. La cuarta es la fuente de iluminación LED que más interesa a la gente. El objetivo inmediato es sustituir las lámparas incandescentes y fluorescentes por fuentes de luz LED. Esta tendencia ha sido reemplazada desde áreas locales, de pequeñas a grandes. El Ministerio de Industria y Comercio Internacional de Japón ha pedido al país que ahorre energía y planea reemplazar las lámparas incandescentes con proyectos LED (llamado Proyecto Light Up Japan). Se espera que sea de 5 mil millones de yenes en los primeros cinco años. Si la mitad de las lámparas incandescentes y fluorescentes se reemplazan por LED, se puede ahorrar energía equivalente a 6 mil millones de litros de petróleo crudo cada año, lo que equivale a la generación de energía de cinco centrales nucleares de 1,35 × 106 KW. También puede reducir la producción. de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y mejorar el entorno de vida de las personas. Por lo tanto, la gente se enfrenta a reformas en la iluminación y espera que los LED les traigan buenas noticias.
Con la continua aparición de nuevas tecnologías, nuevos productos y nuevas aplicaciones en la industria LED, la industria del amanecer está en auge. Creo que en la primera década del próximo siglo, la industria LED seguirá desarrollándose:
1 los fabricantes ampliarán la inversión en tecnología ultrabrillante a todo color, aumentarán la capacidad de producción y aumentarán el número. de los empleados. China (incluidas la provincia de Taiwán y Hong Kong) se convertirá en el principal productor mundial de LED y representará más del 60% del total mundial. En cinco años, el valor de producción alcanzará los 7 mil millones de yuanes, los LED de brillo ultra alto crecerán un 30% y los LED tradicionales también crecerán entre un 5% y un 10%.
2. En la actualidad, muchos diodos emisores de luz de diferentes colores han alcanzado el nivel de luz de las velas. Se cree que con la mejora de la estructura del dispositivo y el rápido aumento de la eficiencia luminosa, la dirección principal del desarrollo de los LED en el futuro es reemplazar las lámparas incandescentes en ciertos campos. Durante este período, los LED se complementarán y coexistirán con otras fuentes de luz y. La gente se enfrenta a cambios en las fuentes de iluminación. Se prevé que el LED se convertirá en la fuente de iluminación del siglo XXI.
3. El desarrollo de la industria optoelectrónica mundial ha impulsado cambios y desarrollos en los campos de aplicación. Creo que con el desarrollo de la industria LED, se invertirán más fondos en I+D y producción de LED. Por lo tanto, se romperá el monopolio existente de las tecnologías LED de brillo ultraalto, azul y verde sobre unos pocos fabricantes, y se espera que los costos de los productos se reduzcan considerablemente, promoviendo así el redesarrollo del mercado y la reexpansión de las aplicaciones.
Creo que la tecnología de emisión de luz de semiconductores no será reemplazada por otros productos tecnológicos y continuará desarrollándose siguiendo su camino original.