wersja mobilna
Online: 572 Czwartek, 2017.02.23

Biznes

W oświetleniu nastają LED-y

poniedziałek, 08 lipca 2013 11:23

Nowe technologie związane z diodami LED dużej mocy coraz silniej docierają do przemysłu oświetleniowego, którego obroty sięgają 100 mld dolarów. Lampy LED o wysokiej sprawności energetycznej zaczynają zastępować żarówki zwykłe, halogenowe oraz świetlówki i znajdują nabywców mimo wyższych cen. Półprzewodnikowe źródła światła są już z powodzeniem stosowane w architekturze, bezpieczeństwie, rozrywce i w przemyśle. Ich wyższy koszt jest usprawiedliwiony zaletami szybkiego rozruchu, możliwością przesyłania danych i łatwością doboru koloru świecenia zamiast konieczności używania filtrów.

Trwałość LED jest przy tej samej jakości i kolorze światła średnio biorąc 25 do 50 razy większa od trwałości zwyczajnych żarówek, a zużycie energii około 5-krotnie mniejsze. Ale ceny półprzewodnikowych źródeł światła są niestety nawet kilkudziesięciokrotnie wyższe od cen żarówek, bo kosztowne są nie tylko diody, ale i układy zasilania. Można się spodziewać, że będą one szybko spadać, jednak zajmie to wiele lat.

Przewiduje się, że w roku 2020 wśród punktowych źródeł światła przeważać będą lampy z LED-ami, a szybkość przyjmowania się półprzewodnikowych źródeł światła będzie zależała od tempa spadku ich cen. Obecnie wymiana żarówki na LED zapewnia wieloletnią oszczędność energii, niezwracającą się jednak w różnicy cen zakupu. Ocenia się, że różnica ta dwukrotnie przewyższa oszczędność w przypadku żarówki, a dziesięciokrotnie w przypadku świetlówki. Według tej oceny w ciągu dekady ceny spadną na tyle, że oszczędności te przewyższą koszty pięciokrotnie dla żarówki i dwukrotnie dla świetlówki.

W obniżce kosztów produkcji LED będą miały udział takie same czynniki, jak w każdej technologii półprzewodnikowej: zwiększenie uzysku, zmniejszenie zużycia materiałów i wzrost średnicy płytek półprzewodnikowych. Hamulcem w obniżaniu tych kosztów jest wielkie zróżnicowanie technologiczne i długotrwałość procesu produkcyjnego na płytkach z azotku galu. Nieustanne usprawnienia tego procesu, lepsze obudowy, sterowniki i zasilacze stopniowo przynoszą efekty. Dzięki pionierskim pracom powstają też elementy wielodiodowe, które omijają obecne problemy z uzyskiem i sortowaniem struktur półprzewodnikowych.

Liderem rynku emiterów jest firma Cree, dysponująca własną technologią wytwarzania m.in. chipów LED z azotku indowo-galowego (InGaN) na podkładzie z węglika krzemu (SiC). Wstępna kwalifikacja wewnętrzna pojedynczych LED przed ich zamknięciem w obudowie pozwala wykorzystywać niemal wszystkie wyprodukowane chipy, znacznie w ten sposób zwiększając uzysk. Te, których parametry nie spełniają wymagań całkowicie, mogą być w odpowiedni sposób i w odpowiedniej liczbie łączone w hybrydowe zespoły z pozostałymi. Na przykład w zespołach TrueWhite są łączone korygowane luminoforem zielone LED z czerwonymi LED, tworząc źródła ciepłego światła białego, o CRI osiągającym 90, a w tańszych EasyWhite są dobierane LED zielonkawe z czerwonawymi, wspólnie emitując białe światło o CRI niedochodzącym do 80.

Porównanie różnych rodzajów lamp

Większość LED na aktualnym rynku osiągającym 10 mld dolarów jest obecnie produkowana z płytek o średnicy od 2 do 4 cali (na 4-calowej mieści się około 10 000 LED-ów). Planowane przejście na krążki o średnicy 6, 8 i więcej cali pozwoli obniżyć w przyszłości cenę. Jest to teraz głównym zadaniem w rozwoju półprzewodnikowych źródeł światła, bo ich wydajność osiągnęła już dobry wynik 50 lm/W, ale ciągle są one niestety droższe od źródeł konwencjonalnych.

Po roku 2020

W dalszej perspektywie w wytwarzaniu półprzewodnikowych źródeł światła powodzenie może osiągnąć technologia druku cienkich, tanich i wydajnych
paneli świetlnych OLED. Obecnie OLED do wyświetlaczy są produkowane w procesie termicznego naparowywania, za pomocą cienkiej maski metalowej, poprzez którą organiczna substancja jest osadzana na szklanym podłożu. Kilka firm opracowuje ciągły proces produkcyjny na materiale odwijanym z rolki, aby otrzymywać tanie świecące płaszczyzny o dużej powierzchni. Główną trudnością jest tutaj znalezienie odpowiedniej folii polimerowej, która mogłaby być podłożem dla delikatnych składników chemicznych OLED-ów.

Obecnie używanym podkładem jest szkło, które nie daje się zwijać. Wszystkie dostępne współcześnie polimerowe folie podłożowe są w pewnym stopniu przenikalne dla tlenu i wilgoci, na które składniki emitujące światło w OLED-ach są bardzo wrażliwe. Nie dysponując elastyczną barierą podłożową, nie może też wydłużyć żywotności źródła światła z aktualnych 5000 godzin do 20 000 czy więcej, aby LED mogły konkurować z konwencjonalnymi źródłami światła.

KKP

 

World News 24h

czwartek, 23 lutego 2017 17:56

Blu Wireless Technology has received a significant investment from ARM and other strategic and private investors. This will allow the companies’ mutual customers to deploy high performance mmWave and SDN demanded for the cost-effective deployment of the forthcoming 5G standard. “We are extremely excited by ARM’s investment and our common vision around how next generation wireless networks will be built,” said Henry Nurser, CEO.

więcej na: www.bluwirelesstechnology.com

Produkty