Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Современные технологии освещения: вперед в будущее

Введение

Использование светодиодов (СД) в качестве источников света для систем освещения и светотехнических изделий в настоящее время перестало быть чем-то особенным. Сегодня они применяются практически везде: от светофоров и информационных табло до систем освещения. Характеристики современных СД и СД-модулей достигли достаточно высоких значений, что позволяет успешно применять их не только в индикаторах, как это было, можно сказать, на заре их появления — в 60-70-х гг. прошлого века, но и в различных других областях, включая светосигнальную аппаратуру, освещение и т. д.

Светодиодный рынок стремительно развивается, и лидерами на нем, как уже отмечалось , являются компании, которые внесли в разработки собственное know-how. К ним последние несколько лет относится и тайваньская компания SemiLEDs, основанная в 2004 г., которая имеет в своем активе также собственную технологию производства кристаллов, основанную на разработанном ее специалистами методе отсоединения структуры нитрида галлия (GaN) от сапфировой (Al2O3) подложки .

Эта технология получила название lift-off . С ее помощью компании SemiLEDs удалось существенно снизить концентрацию дефектов в структурах GaN, выращенных на подложках из сапфира (Al2O3) , и, как следствие, уменьшить безызлучательную рекомбинацию, тем самым увеличив квантовый выход излучения . А разработанный компанией собственный метод монтажа структуры на проводящую подложку позволил изготавливать кристаллы с контактами на противоположных гранях, тем самым обеспечивая вертикальное протекание тока, что позволяет снизить внутреннее сопротивление структуры и, как следствие, уменьшить прямое напряжение и потребляемую мощность при номинальном токе . Кроме того, стоит отметить, что данная технология позволяет использовать подложки Al2O3 несколько раз в процессе роста, что снижает себестоимость кристаллов .

Отдельно нужно сказать, что при разработке новых изделий компания SemiLEDs внимательно изучает ситуацию на рынке светодиодных изделий и тщательным образом проводит поиск областей применения, где данные новинки могут быть востребованы. Например, изучив тенденции на светодиодном рынке в 2014 г

и приняв во внимание достаточно жесткую конкуренцию среди производителей светодиодов для светотехнических изделий общего освещения, специалисты компании SemiLEDs определили собственный путь развития в нескольких направлениях. Во-первых, они доработали существующую серию мощных СД видимого диапазона оптического спектра, выпустив обновленные серии

Во-вторых, расширили линейку продуктов для специальных применений, где требуются источники света ультрафиолетовой (УФ) и инфракрасной (ИК) областей спектра. Причем последние стали абсолютно новым для компании направлением, в котором, как будет показано далее, им удалось сразу добиться серьезных успехов . В-третьих, решили сосредоточить усилия на разработке источников для еще одной специфической области — автомобильной светотехники. Представим краткий обзор инновационных решений компании SemiLEDs.

Особенности создания

Каждая компания скрывает технологический процесс за занавесом коммерческой тайны. Поэтому раскрыть особенности создания в полной мере не получиться, однако попробуем дать общие понятия производства. Весь процесс разделяется на этапы. Давайте посмотрим, что это за этапы и разберем каждый из них более подробно.

На этом этапе берётся подложка из кристалла (чаще всего используют искусственный сапфир), помещается в специальную герметичную камеру.

Камеру заполняют газовыми смесями нужного состава и начинают нагревать. Этот процесс называется пиролиз. В результате, на кристаллической подложке происходит наращивание кристаллической плёнки толщиной в несколько микрон.

Далее проводят напыление контактов на плёнку и её последующее разделение на тысячи отдельных чипов.

Сортировка чипов по категориям

Этот этап называют сортировкой, так как созданные ранее чипы из одной подложки имеют неоднородную структуру. Чипы различаются по более чем 150 параметрам, но существуют три основных признака разделения:

  • по максимальной длине волны излучения;
  • по напряжению и мощности.

Чипы разделяют по группам с наиболее подходящими параметрами. Это позволяет добиться максимального сходства изготовленной продукции.

Создание светодиодной продукции

Происходит подбор специальных оптических линз из силикона, пластика или стекла. По усмотрению может добавляться люминофор. Проводится сборка светодиода и проверка работоспособности каждого светодиода на специальных испытательных стендах.Создание светодиодной продукции

Более подробную информацию о производстве светодиодов, сортировке на категории и создании продукции на основе светодиодов Вы можете просмотреть в этом видео:

Известные производители светодиодов

Мировая светодиодная отрасль, как и любая другая, имеет своих лидеров. Среди компаний занимающих ведущие позиции в изготовлении и сбыте светодиодной продукции можно выделить пять самых популярных:

  1. Nichia Corporation – компания из Японии. Продаёт люминофоры различных цветов. Также разрабатывает линейку лазерных светоизлучающих диодов.
  2. Samsung LED – южнокорейский производитель led продукции. Основная сфера деятельности: изготовление и продажа подложек из искусственного сапфира. Занимается научными разработками и исследованиями.
  3. Osram Opto Semiconductors – ведущая немецкая компания, занимается изготовлением полупроводников. Основным продуктом импорта компании являются светодиоды.
  4. LG Innotek – занимается разработкой led компонентов. На основе компонентов компании LG создаются оптические датчики и лазерные светоизлучающие диоды.
  5. Seoul Semiconductor – корейская компания, что специализируется на производстве led устройств. Продуктом производства являются корпуса для светоизлучающих диодов.

Возможно, вам также будет интересно

Любая техническая характеристика какой-либо продукции должна содержать в наиболее удобном для восприятия потребителем виде информацию о ее функциональных возможностях и в то же время позволять провести сравнение с другими аналогами, чтобы пользователь мог не только составить необходимый технический портрет изделия, но и определить его положение среди подобных типов в свете предоставляемых технических данных. Однако, помимо удобства чтения и сравнения, система должна наиболее полно

Группа компаний «Инкотекс» занимается разработкой и производством уникальной радиоэлектронной продукции. Группа насчитывает более 3200 сотрудников, в том числе свыше 200 специалистов в НИОКР, четыре завода в России и один в Болгарии. Продукция холдинга активно представлена на территории СНГ и дальнего зарубежья по целому ряду направлений: системы учёта электроэнергии, в том числе интеллектуальные, под известным брендом

В настоящем выпуске «Круглого стола» с помощью ряда специалистов, участвующих в индустрии производства и разработки ИП для светодиодов, мы постараемся разобраться в тонкостях этих крайне важных и ответственных узлов устройств светотехники, пренебрежение вниманием к которым сводит «на нет» всю заложенную в самой идее светодиодных осветительных приборов многолетнюю надежность и высокую экономичность.

Новости

Все новости

Дизайнерские светильники Inodesign в наличии!

2020-08-16 16:49:28

Друзья! 
Рады сообщить Вам что, дизайнерские светильники бренда Inodesign теперь и в наличии. Самые топовые модели вошли в складскую программу! Чтобы приобрести светильники из наличия, достаточно оформить заказ через корзину или связаться по телефону указанному на сайте. Наши менеджеры проконсультируют Вас о сроках доставки в Ваш регион. Количество товаров из наличия, ограничено!
 
 
С Ув. команда INOLIGHT.

Подробнее

С наступающим 2020 годом и Рождеством!

2019-12-31 09:52:15

Дорогие наши друзья!
Спешим поздравить Вас с наступающим Новым годом! Благодарим, за то, что в уходящем году Вы были вместе с нами! Спасибо Вам за внимание к нам, интерес к тому, что мы делаем и, конечно, за ваше бесконечное доверие! Поздравляем вас с этим волшебным праздником, желаем вам процветания в делах, благополучия в личной жизни, побольше совместных проектов и успешного завершения всех начатых дел! Пусть новый год будет наполнен новыми идеями, интересными проектами. Больше вдохновения и праздничного яркого настроения! А мы со свое. Подробнее

Подробнее

Комплектация освещением Ваших дизайн-проектов!

2019-09-07 10:18:15

Подбор освещения по дизайн-проекту задача непростая и отнимает много времени. Мало того, что нужно подобрать светильник подходящий по дизайну, но и учесть технические характеристики. Выбор производителя также является частью задачи, хочется выбрать более качественную продукцию по приемлемой стоимости. Хорошо если есть спецификация со списком нужных в проект светильников, а что делать если её нет или подобранное не подходит по бюджету?
Друзья, мы занимаемся комплектацией дизайн-проектов. Оказываем квалифицированную помощь в подборе

Подробнее

Мощные светодиоды ИК-диапазона

В начале 2015 г. SemiLEDs стала разрабатывать и производить СД в ИК-диапазоне спектра, где требуются кристаллы уже на основе арсенидных структур . Если до этого времени компания специализировалась на структурах на основе GaN и его твердых растворов, освоив инновационную технологию lift-off и используя структуры на основе фосфида алюминия-индия-галлия (AlInGaP) для производства желтых и красных кристаллов, то теперь можно утверждать, что компания также освоила технологию арсенида галлия (GaAs) и структур на его основе. Вывод этот может быть обоснован тем фактом, что в линейке продукции появились отмеченные ранее в данной статье темно-красные СД серии С3535М, для которых требуются структуры на основе арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), а также появившаяся новая серия ИК СД N3535X-INx1 (табл. 4).

Таблица 4. Параметры ИК-светодиодов серии N3535X-INx1
Диапазон длин волн, нм840-870
Рабочий ток, мАноминальный700
максимальный1000
Угол светораспределения, град.140; 90; 65
Мощность излучения, мВт700-1000; 650-950; 600-900 (в зависимости от угла светораспределения)
Тепловое сопротивление, °С/Вт, не более4,4
Размеры основания, мм3,45×3,45

Модели с различными значениями углов светораспределения представлены на рис. 5. ИК СД серии N3535X-INx1 имеют новый тип корпуса, в котором используется основание на основе нитрида алюминия (AlN), что позволяет ему обеспечивать, как показано в таблице 4, низкое тепловое сопротивление и хороший отвод тепла от кристалла при высоком рабочем токе, значение которого может достигать 1 А. Двойная эпитаксиальная структура, лежащая в основе кристаллов СД данной серии, позволяет получить высокие значения мощности излучения, которые могут достигать 1 Вт при токе 700 мА. Такие характеристики делают СД данной серии незаменимыми, например, для источников излучения в системах безопасности.

Рис. 5. Мощные ИК-светодиоды серии N3535X-INx1 компании SemiLEDs с углами светораспределения:
а) 140°;
б) 90°
в) 65°

Также важным фактом является то, что СД серии N3535X-INx1 по размерам основания идентичны представителям всех описанных выше серий. Следовательно, разработчики светотехнических изделий могут использовать стандартные печатные платы и при разработке изделий для ИК-применений, которыми являются, например, источники излучения и камеры для систем безопасности, наблюдения, а также систем машинного зрения, меняя только светодиоды.

Таким образом, можно констатировать, что, развивая линейку мощных СД, компания SemiLEDs, кроме видимого, успешно проникла в УФ- и ИК-диапазоны, и ее продукция в корпусе форм-фактора 3535 перекрывает сейчас широкий диапазон длин волн 365-960 нм. При этом одинаковые платы, корпуса и некоторые оптические элементы могут использоваться для изделий различного назначения, что позволит существенно снизить их себестоимость.

Подбор освещения выгодные решения

Удобство сотрудничества с INOLight

  • дадут профессиональную консультацию по выбору изделий;
  • подберут освещение в соответствии с дизайнерским проектом;
  • выберут альтернативные варианты при необходимости экономить затраты;
  • выполнят оперативную доставку заказа;
  • проведут монтаж осветительных приборов.

Потребителю, не имеющему соответствующей квалификации, опыта, непросто выбрать освещение для квартиры в большом ассортименте. Профессиональная помощь специалистов поможет создать комфортные условия без лишних затрат. В ассортименте представлены все виды светотехнической продукции: потолочные, настенные, встраиваемые светодиодные светильники и др. Ограничивать себя в выборе не придется.

Широкий спектр услуг обеспечивает максимальное удобство. Нашим покупателям не приходится заниматься транспортировкой, искать специалиста для монтажа люстры, бра, осветительной системы. Все эти работы выполнят наши сотрудники.

Гарантии качества светотехнической продукции

Качество приобретенного товара для каждого потребителя является главным условием. Мы поставляем только надежные, долговечные светотехнические приборы. Исключена доставка поврежденного, нерабочего изделия. Гарантировать достойное качество нам позволяют:

  • сотрудничество с ведущими производителями, чья продукция успешно прошла проверку на практике;
  • скрупулезные проверки всех поступающих товаров, исключающие попадание брака в ассортимент;
  • наличие собственной курьерской службы с ответственными, опытными водителями.

Наша команда молодых, но опытных профессионалов поможет вам создать комфортное освещение по мировым стандартам. 

Источники света для автомобильной светотехники

Стоит сказать несколько слов и о новом продукте компании SemiLEDs для рынка автомобильной светотехники — светодиодной лампе H4/H7, предназначенной для фары головного света автомобиля и мотоцикла. Компания разработала данную новинку на основе собственного патента и представила ее на рынок в феврале 2015 г.

Ключевой особенностью новой СД-лампы является конструкция излучателя на основе множества СД-кристаллов (рис. 6). Такой излучатель обеспечивает светораспределение, аналогичное тому, что дает нить накала галогенной лампы, при этом его световая отдача существенно выше. Благодаря этому КСС СД-лампы H4/H7 и стандартной галогенной лампы практически одинаковы, однако световые характеристики фары при использовании H4/H7 возрастают примерно на 35% по сравнению с использованием стандартной галогенной лампы. Также стоит отметить, что H4/H7 легче монтировать в корпус фары, чем стандартную галогенную лампу.

Рис. 6. Конструкция излучателя на основе множества светодиодных кристаллов новой светодиодной лампы H4/H7 компании SemiLEDs

СД-фара H4/H7 соответствует требованиям, предъявляемым к головному свету регламентирующими документами в области дорожного движения. Оптическая система данной фары позволяет получить равномерное светораспределение при меньшей яркости и таким образом значительно снизить эффект ослепления водителей встречного транспорта. Поэтому свет новой СД-фары является более комфортным для глаз водителя, он делает лучше освещение дорожного покрытия и обзор дороги в ночное время, улучшая тем самым состояние водителя, снижая его утомляемость и увеличивая работоспособность.

Система отвода тепла, разработанная компанией SemiLEDs для H4/H7, гарантирует ей срок службы до 30 000 ч.

Заключение

Подводя итоги сказанному, стоит отметить, что описанные в данной статье новые СД компании SemiLEDs имеют высокую световую отдачу и эффективность, следовательно, на их основе можно строить экономически более выгодные светотехнические изделия. Кроме того, применение данных СД, имеющих при высокой световой отдаче достаточно хорошую цену люмена, позволит сократить срок окупаемости изделий. Применение белых СД SemiLEDs может позволить существенно снизить себестоимость люмена готового изделия, а также повысить эффективность их использования в промышленности.

Расширение линейки СД как в УФ-, так и в ИК-область свидетельствует о существенном научно-техническом и инженерно-технологическом потенциале компании. Расширение линейки УФ СД в более коротковолновую область свидетельствует об освоении технологии GaN-структур на более высоком уровне, а появление в цветной линейке темно-красных СД, использующих кристаллы на основе AlGaAs-структур, а также принципиально новых ИК СД, в которых используются кристаллы на основе GaAs-структур, говорит об освоении специалистами новых технологических процессов в промышленном масштабе.

Указанные успехи компании SemiLEDs, достигнутые за несколько последних лет, должны позволить ей существенно укрепить позиции в числе лидеров рынка производителей светодиодов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации