Новое – это хорошо забытое старое. Как ни странно, но эта поговорка справедлива и по отношению к современным LED-технологиям. Сам по себе светодиод или LED, как модно теперь говорить, - это, безусловно, изобретение, а вот все то, что появляется с его участием на свет - увы, только полезные модели, то есть новая жизнь старых вещей.
ОТ БОЛЬШОГО к малому, и наоборот.
Спасибо нашему соотечественнику, ученому и нобелевскому лауреату двухтысячного года Жоресу Алферову. Если бы не его кропотливый исследовательский труд, то современные светодиоды до сих пор хвастались бы «паровозным» КПД и яркостями, которые кроме как для демонстрации эффекта свечения, как такового, больше бы ни на что не годились. А о том, кто такой Шуджи Накамура, знали бы только его родители, а также преподаватели и студенты Калифорнийского Университета.
Теперь КПД наших LED-ов достигает 40-50 процентов вместо «паровозных» трех, а яркость у отдельных сверхмощных представителей такая, что без слез не взглянешь, только вот рыдать придется от светового ожога, а не от смехотворности увиденного. Да и Шуджи Накамуру теперь весь мир знает как создателя синих и белых светодиодов на основе химического соединения InGaN. Именно эти немногочисленные, в общем-то, по своему количеству достижения и позволили вдохнуть LED-технологиям новую жизнь в довольно-таки заурядные вещи.
С созданием синих светодиодов наконец-то стал возможен полноценный синтез цвета. Как следствие, светодиодные панели престали топтаться как бедные родственники на пороге мира устройств для формирования видеоизображения и заняли подобающее им место в этой сфере, так как им нипочем яркий прямой солнечный свет. А сами светодиоды и матрицы на их основе стали уверенно продвигаться в область осветительных приборов, так как и аппетиты в энергопотреблении у них весьма умеренные, служат они на пару порядков дольше, да и к внешним условиям совсем не привередливы.
Вы можете представить себе обычную лампочку, хотя бы от карманного фонаря, в габаритах блина диаметром 2мм и высотой 0.775мм? Я - нет, если только это не уникальный экземпляр от Левши. Для светодиода же подобные габариты действительно мелочи жизни.
Фирма OSRAM Opto Semiconductors разработала новый светодиод диаметром всего лишь 2 мм - PointLED, размеры которого значительно меньше, чем у светодиодов TopLED, но при этом он имеет такую же световую отдачу - 38 лм/Вт. Этот самый миниатюрный светодиод с круглым корпусом толщиной 0,775 мм и встроенным отражателем подходит как для поверхностного, так и для углубленного монтажа. Его можно полностью «утопить» в корпусе печатной платы, он идеален для монтажа в самых стесненных условиях.
Кристалл и корпус светодиода PointLED изготовлены по самой передовой технологии. Очень маленькие размеры позволяют устанавливать светодиод в суперплоские системы фонового освещения. Типичная сила света белого светодиода сегодня составляет 800 мкд при угле излучения 120 градусов. Высокую эффективность работы светодиода обеспечивает кристалл ThInGaN, изготовленный по тонкопленочной технологии фирмы OSRAM.
Будучи универсальным источником света для мест с очень ограниченным монтажным пространством, светодиод PointLED используется не только для элементов индикации и третьих стоп-сигналов на автомобилях, но и для подсветки клавиатуры в мобильных телефонах и цифровых персональных мини-компьютерах. В мобильных телефонах он может даже использоваться для вспышки. Кстати, применение LED в качестве вспышки позволяет уменьшить и габариты накопительных конденсаторов для оных (в обычном фотоаппарате они занимают ох как много места, а если нечто подобное попытаться запихать в мобильный телефон, то его раздует до размеров его прадедушек). Миниатюрные светодиоды с мощным светом успешно применяются также и в мобильных аппаратах с жидкокристаллическими дисплеями. Они излучают яркий свет и обходятся при этом без корпусов.
Какой самый большой экран вы видели в своей жизни? А какой самый большой светодиодный экран представал пред вашим взором? Не трудитесь отвечать на эти вопросы, так как самый большой в мире LED-дисплей собралась построить тайваньская компания Opto Tech. Она планирует закончить строительство к июню следующего года. Компания вложит в проект 20 миллионов долларов США. Площадь гигантского LED-экрана составит более 6 000 квадратных метров. Это примерно 200 метров в высоту и 30 – в ширину. Дисплей установят на Международном Торговом Центре в Пекине. С помощью этого гиганта будут транслировать, в частности, Олимпийские Игры 2008 года.
Как вам картинка? Это не шутка и не фотомонтаж, а пилотный образец DLP проектора c LED-модулем вместо обычной лампы от BenQ. В отличие от проекторов с обычным ламповым модулем, LED-аппараты используют не один, а несколько светодиодов. В современных прототипах их три: красный, синий и зеленый. Они включаются попеременно, заменяя таким образом систему цветосинтеза с вращающимся колесом сфетофильтров для одночиповых DLP проекторов.
Избавившись от проекционной лампы, разработчикам удалось уменьшить массу LED-проекторов до 400 г, а габариты – до 9–12 см по большей стороне. Это стало возможным еще и потому, что светодиоды, в отличие от ламп, не требуют мощной системы теплоотвода. Это означает, что можно исключить из конструкции вентиляторы, а остальные компоненты расположить плотнее.
К преимуществам новой технологии стоит отнести и то, что светодиоды потребляют существенно меньше энергии (пилотные версии – не более 10 Вт, тогда как ламповые аппараты – не менее 100 Вт). Поэтому практически все разработчики пилотных моделей декларируют возможность их питания от аккумуляторных батарей.
Стоит также напомнить, что срок службы лампы составляет в среднем 2–3 тыс. часов (максимум – 5 тыс.). В течение этого времени производитель гарантирует снижение ее яркости не более чем на 50% от номинальной. Светодиоды же обладают большим ресурсом. Нынешнее их поколение может функционировать в течение 20 тыс. часов без падения яркости, причем в ближайшие несколько лет разработчики обещают увеличить ресурс до 100 тыс. часов.
Правда наряду с множеством достоинств у этих малюток есть один, но пока очень серьезный недостаток – малая яркость и, как следствие, контрастность. В среднем яркость данных проекторов оставляет порядка 30-50 лм, в самом лучшем случае - 190 лм (при использовании третьего поколения светодиодов Lumileds). А этого хватит для более или менее сносной проекции только на 12-ти дюймовый экран с расстояния нескольких сантиметров. Но, поскольку яркости светодиодов растут не по дням, а по часам, этот недостаток можно считать временным.
Если ненадолго впасть в детство, не ради безумия, а ради эксперимента, и вспомнить посиделки у костра, то можно неожиданно натолкнуться в своих воспоминаниях на очень интересный оптический эффект. Суть оного заключается в следующем. Если взять тонкий прут и, подпалив его с одного конца, начать очень быстро размахивать им в разные стороны, то тлеющий уголек начнет чертить в воздухе светящуюся траекторию ваших движений. При этом, создастся впечатление, будто вычерчиваемые линии, будто висят в воздухе. Примерно по такому же принципу устроены и светодиодные табло с механической разверткой. Только роль энергично размахивающего палкой ребенка в них исполняют электродвигатели, а место тлеющих угольков занимают светодиоды.
| Буквы в воздухе – схема |
Подобные устройства выполняют не только развлекательную функцию. У них есть и вполне коммерческое применение: табло используют в качестве носителей световой рекламы и альтернативы светодиодным панелям там, где не нужно качество, а важен результат за меньшие деньги.
Ну что же, наверное, остается ждать появления на свет еще одного Жореса Алферова, который бы вновь порылся в самых укромных уголках своей памяти и вспомнил о том, о чем мы не особенно задумывались, а потому давно позабыли.
 |
|
Оставить комментарий