11 Янв 2011

Председатель правления и исполнительный директор компании Cree Чак Свобода выступил с программным докладом на последней конференции по проектированию светодиодных систем освещения, в котором представил последние достижения компании в области светодиодной технологии для систем общего освещения и сделал прогноз о сроках широкого внедрения твердотельного освещения.

На прошедшей 1-2 декабря 2010 года в Ньюпорт Бич (Калифорния) конференции по проектированию светодиодных систем освещения (LED Lighting Design Seminar), Чак Свобода (Chuck Swoboda) остановился на последних достижениях в области технологии светодиодов и предположил, что широкое внедрение систем твердотельного освещения произойдет в более сжатые сроки, чем ожидают многие эксперты. Глава Cree отметил, что светодиодная эпитаксиальная технология приближается к своим максимальным возможностям в том, что касается эффективности, а дальнейшее улучшение характеристик светодиодов будет связано с увеличением светового выхода, совершенствованием люминофоров и способов монтажа кристаллов в корпус.

Чак Свобода отметил, что при поставке светодиодов заказчику, разрабатывающему мобильные телефоны, не возникает трудностей, так как это приложение четко определено и инженеры точно знают, как проектировать систему. Однако, в области систем освещения, как отметил Свобода, имеется множество разнотипных проблем, которые часто можно решить разными способами. Каждое приложение отличается одно от другого и компания Cree должна затратить определенные средства для того, чтобы облегчить заказчикам переход на использование новых продуктов.

Главной целью компании является ускорение внедрения светодиодов в системах общего освещения. По данным Свободы, в 2010 году светодиодные системы заняли всего 4% от всего рынка систем общего освещения. В настоящее время существуют прогнозы, что к 2020 году светодиоды займут до 80% этого рынка, однако Свобода считает, что эти сроки могут быть значительно короче.

Свобода отметил, что ключевое значение для ускорения внедрения светодиодов в системы освещения имеет комплексный взгляд на все элементы системы. По его мнению, многие специалисты смотрят на светодиодную систему, светодиодные модули и светодиодные кристаллы, как на три независимых элемента, вместо того, чтобы изучать, как влияет каждый из этих элементов на остальные.

По словам главы Cree, в области твердотельного освещения необходимо определить те направления, которые определяют дальнейшее развитие всей отрасли. Он отметил, что светильники для промышленного и коммерческого использования в настоящее время обладают наибольшими рыночным потенциалом. Между тем, Чак Свобода признал, что в сейчас стоимость светодиодных продуктов является тем ограничивающим фактором, который мешает широкому внедрению этой технологии из-за слишком длительного периода окупаемости.

Несмотря на то, что в настоящее время эффективность светодиодов достигает 100 лм/Вт, многим заказчикам требуются более яркие светодиоды.

Светодиоды большей яркости позволяют создать более эффективные осветительные устройства, так как они обеспечивают гибкость при проектировании системы. Например, в системе освещения можно уменьшить управляющий ток, что приводит к упрощению системы отвода тепла и увеличивает срок службы светильника. Однако Свобода также отметил, что в некоторых случаях, если не обеспечить точный контроль цвета свечения, то приемлемые характеристики осветительного прибора достичь не удастся.

Говоря о совершенствовании технологии светодиодных кристаллов, Свобода отметил, что внедрение в производство пластин большего диаметра позволит снизить их стоимость, так как 6-дюймовые пластины обеспечивают удвоение количества кристаллов, по сравнению с 4-дюймовыми. Cree будет первой компанией, которая в серийном производстве начнет использовать 6-дюймовые пластины для изготовления светодиодов на базе InGaN.

Многие компании в настоящее время планируют перейти на 6-дюймовые пластины. Например, компания Rubicon Technology объявила о том, что она заключила контракт на поставку 6-дюймовых сапфировых пластин для серийного производства светодиодов на базе AlInGaP для одного из азиатских производителей.

После выступления Чака Свободы развернулась дискуссия, посвященная вопросам повышения эффективности светодиодов, обсуждению возможных приложений, где ожидается максимальный выигрыш при внедрении в них светодиодной технологии, а также проблемам рынка систем освещения.

Чак Свобода подтвердил, что компания Cree поставляет семейство светодиодов XLamp XM-L, которое, как он полагает, обеспечивает наивысшую в отрасли эффективность в 160 лм/Вт. Он добавил, что в компании в лабораторных условиях достигнута эффективность прототипа нового светодиода на уровне 200 лм/Вт. На вопрос о том, когда Cree будет поставлять подобные продукты, Чак Свобода заметил, что в компании обычно срок запуска продукта в массовое производство составляет от 18 месяцев до трех лет после демонстрации компонента в условиях лаборатории.

Следующие вопросы были посвящены проблеме повышения яркости светодиодов. Как предположил один из участников дискуссии, решением этого вопроса могло бы стать увеличение размера кристалла. Подтверждая, что компания Cree выпускает ряд светодиодов, в которых используются кристаллы большего размера, включая текущие версии семейства XM-L, Свобода высказал мнение, что использование кристалла большего размера может быть только краткосрочным решением. Кроме того, в отдельной презентации инженер по применению Ю Мин Чжэнь (Yuming Chen) отметил тот факт, что более крупный кристалл вызывает необходимость использования намного более габаритной вторичной оптики для предотвращения световых потерь, связанных с etendue-эффектом (особенностями распределения света).

В качестве альтернативных решений для повышения яркости, Свобода отметил совершенствование структуры кристалла, развитие технологии люминофоров и методов корпусирования, которые позволяют улучшить эффективность светодиодов. Он подчеркнул, что современная технология полупроводников обеспечивает практически максимальную эффективность. По оценке Свободы, компания Cree сможет достичь эффективности светодиодов в 220-230 лм/Вт, однако на этом уровне компания практически достигнет теоретического предела эффективности преобразования энергии в свет.

Автор: Мори Райт, старший технический редактор журнала LEDs Magazine.
Перевод: Виктор Ежов

Источник: "Современная светотехника"

Начало активности (дата): 11.01.2011

← Возврат к списку