Вики светодиодные лампы – Семь вопросов о светодиодных лампах / М.Видео-Эльдорадо corporate blog / Habr

Содержание

Светодиодная лампа — Википедия

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт и цветовой температурой 4500 К

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды (англ. Light-Emitting Diode, сокр. LED), применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или повреждения колбы. Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы.

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы. Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении

[1].

Преимущества

Значительное снижение светового потока после 40000 часов использования

Преимущество светодиодного светильника по сравнению с лампами накаливания — низкое энергопотребление, заявленный долгий срок службы от 30’000 до 50’000 и более часов[1], простота установки, более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, имеющей сравнимую яркость, высокая механическая прочность, зачастую — небольшие габариты.

Полная экологическая безопасность позволяет сохранять окружающую среду, не требуя специальных условий по утилизации: не содержит ртути, её производных и других ядовитых, вредных или опасных составляющих материалов и веществ. Иногда производители не соблюдают экологические нормы. Лампы таких производителей содержат токсичные пластики, электролиты, свинец-содержащие пайки и т. п., а также печатные платы драйвера пропитывают связующими компонентами (фенол и формальдегидными смолами).

Недостатки

Эффект мерцания светодиодной лампы — один из недостатков светодиодных ламп с простейшим драйвером Низкое качество сборки и компонентов

Основные недостатки — высокая цена, кроме того, многие светодиодные лампы светят только в одном направлении (что может быть и достоинством). Производители ламп в целях повышения светоотдачи, снижения тепловыделения и экономии на радиодеталях часто полностью или частично пренебрегают сглаживанием пульсаций питающего светодиоды тока, вследствие чего такие лампы имеют невидимое невооружённому глазу мерцание с удвоенной частотой питающей электросети (см. фото), а из-за экономии на теплоотводящих элементах возможен перегрев и порча светодиодов, особенно в закрытых плафонах. Кроме того, при выходе из строя любого из элементов светильник чаще всего подлежит замене на аналогичный. Эти недостатки чаще всего компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании за счет большего срока службы

[1], что особенно актуально для уличного освещения[2]. Ещё одним недостатком является продажа LED-ламп без указания технических характеристик и не позволяет произвести выбор и подбор ламп в соответствии с требованиями к освещению, требованиями к коэффициенту мощности и прочим критичным параметрам сети.

Большинство светодиодов белого света (синий кристалл — жёлтый люминофор) имеют неоднородный спектр, а именно — большой провал в спектре на длине волны 480 нм. На свет именно этой длины волны должен реагировать зрачок глаза сужением, но этого не происходит и глаз (хрусталик, сетчатка) получает большую травмирующую дозу синего света

[3]. Поражение сетчатки глаза мышей синим светом при облучении их белыми светодиодами было экспериметально подтверждено М. А. Островским и П. П. Заком[4]. Однако в настоящее время ряд фирм уже разработал светодиоды, спектр света которых адаптирован для глаз человека[3].

Некоторые СМИ публикуют также статьи о вредности LED-освещения[5][6], ссылаясь на исследование испанских учёных из Университета Комплутенсе. Это исследование, действительно, говорит о бо́льшей вредности холодного излучения светодиодов в сравнении с другими светоизлучающими элементами, но речь идёт о долгом и непосредственном взгляде на источники света — экраны всевозможных устройств, что исключает

[6] осветительные приборы[7].

В светодиодных лампах со временем происходит падение яркости из-за выгорания светодиодов. Падение яркости также регламентируется нормативными актами.

К недостаткам также можно отнести чувствительность светодиодов к повышенной температуре и как следствие — невозможность применения в местах возможного перегрева источника света (бани и сауны, закрытые светильники).

Недостатком светодиодных ламп является несовместимость с выключателями с подсветкой из-за появления мерцания или слабого свечения светодиодных ламп в выключенном положении выключателя.

Из-за технологической трудности производства и постоянного ускорения производства в отрасли, светодиодные лампы чаще ламп накаливания подвержены браку[8].

Типы светильников

Влагозащищённый светодиодный светильник

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[9]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[10].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования по качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатации[11]. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из поликарбоната, который в десятки раз крепче традиционного стекла.
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[12][13].

Светильники для уличного освещения

Влагозащищённый светодиодный прожектор для уличного освещения, мощностью 10 Вт.

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[9]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства дожен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана со значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях даёт ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения[14].

Светильники для производственных целей, офисов и ЖКХ

Светодиодный светильник на АЗС

Светильники предназначены для автоматического управления освещением в жилых домах и общественных местах, а также в производственных, офисных, складских и иных помещениях: лестничные клетки и марши подъездов, коридоры и переходы, козырьки и тамбуры, подвалы и чердаки, лифты и лифтовые площадки, комнаты и подсобные помещения, предподъездные территории, подземные автостоянки, а также другие второстепенные помещения, требующие ухода и освещения.

Умная светодиодная лампа

Умная светодиодная лампа — это осветительный прибор, управляющийся посредством смартфона, который позволяет контролировать параметры работы лампы, такие как цвет, яркость, время работы и другие параметры работы лампы.

Принцип работы

Как правило умная лампа имеет  оснащена алюминиевым корпусом для лучшей теплоотдачи, защитным колпаком от пыли и влаги, внутри которого расположены светодиоды, антенна с модулем Bluetooth, трансформатор и плата контроллера. В некоторых случаях в изделие включают датчики движения, микрофон или видеокамеру.

Если вкрутить лампочку в цоколь, вы получите свет обычной лампы. Чтобы воспользоваться всеми ее преимуществами необходимо установить приложение на свой Android или IOS гаджет. Соединение происходит с помощью Bluetooth-модуля или беспроводной сети Wi-Fi. Далее Вы сможете установить таймеры, необходимый режим света и менять его по надобности. Удобно создать несколько пользовательских режимов чтобы не настраивать каждый раз сначала.

Большинство умных ламп можно объединять между собой с помощью специального хаба к которому подключается до 100 изделий.

Сменная светодиодная лампа

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру, как правило, 2700-3000 K, 4000 K, 6000 K), класс энергоэффективности, срок службы лампы и мощность лампы накаливания сравнимой яркости.

Распространённые виды сменных светодиодных ламп:

  • Лампы с плоской платой и рассеивателем. Как правило, имеют форму «груши», «свечи» или софита. Могут быть оснащены качественным радиатором и драйвером — для него в такой лампе достаточно много места. Бывают также лампы, сделанные по технологии Chip-On-Board. Недостаток такой схемы — сложно получить лампу, диаграмма направленности которой не имеет значительного провала в сторону цоколя, для этого приходится делать достаточно крупногабаритный рассеиватель.
  • Лампа-«кукуруза». Собирается из нескольких плат в форме многогранной призмы, на каждую плату устанавливается несколько маломощных светодиодов, сверху может накрываться колпаком из оргстекла с отверстиями для охлаждения. По форме такая лампа напоминает кукурузный початок. Лампы-«кукурузы» дают более всенаправленную диаграмму распределения света, и потому не требуют крупногабаритных рассевателей. Как правило в лампах-кукурузах светодиоды плохо охлаждаются, отчего быстро теряют яркость или выходят из строя.
  • Филаментные лампы — внешне похожи на ранние лампы накаливания, благодаря чему могут использоваться в декоративных светильниках, рассчитанных на прозрачные лампы накаливания. В таких лампах светодиоды выращиваются на стеклянной подложке, соединяются последовательно в группы, как правило по 28 светодиодов, что позволяет упростить драйвер, так как одна такая «нить» питается напряжением около 100 вольт — благодаря этому не требуется преобразование напряжения, достаточно лишь ограничения тока и выпрямления. Однако в дешёвых филаментных лампах используются простейшие выпрямители даже без сглаживающих конденсаторов.
  • Линейные лампы — предназначены для замены линейных люминесцентных ламп. Для этого из светильника извлекаются балластные дроссели и стартеры (либо электронные пускорегулирующие аппараты).
  • Специальные лампы — для замены индикаторных ламп, ламп со специальным цоколем и т.д. Выполняются в форме заменяемой лампы.
  • Лампа на плоской плате со снятым рассеивателем

  • Лампа типа «кукуруза»

  • Лампы со светодиодами на подложках в виде лепестков

  • Лампа «софитного» типа под цоколь GU10

  • Линейные лампы

  • Лампа с цоколем R7S для установки в прожектор

Примечания

Ссылки

Светодиодная нить — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2017; проверки требуют 25 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2017; проверки требуют 25 правок. Светодиодная филаментная лампа с четырьмя светодиодными нитями и байонетным цоколем

Светодиодная нить (англ. LED filament) — светоизлучающий элемент светодиодной лампы, имитирующий нить накала лампы накаливания. Светодиодные нити в лампочке закрепляются прямо на токоподводящих электродах, которые в свою очередь впаяны в стеклянный изолятор, аналогично лампе накаливания. Чаще всего такие лампы со светодиодными нитями имеют стандартные цоколи и используются в светильниках, предназначенных для стандартных сменных ламп.

Впервые лампы с использованием светодиодных нитей были изготовлены в 2008 году Японской компанией Ushio Lighting [1] для имитации традиционных ламп накаливания. В дальнейшем многие производители светодиодных ламп начали производство сменных ламп со светодиодными нитями различной конфигурации, мощности и с различными типами цоколя.

Светодиодная нить Схема светодиодной нити:
     Люминофор     Основа — стекло/сапфировое стекло     Светодиоды     Проводник

Светодиодные нити изготавливаются по технологии чип-на-стекле (Chip-on-glass или COG). На прозрачной подложке из стекла или сапфирового стекла располагают несколько (обычно 28) синих светодиодов, соединённых последовательно. Сверху нить покрыта люминофором. Поскольку светодиоды в нити включены последовательно, питается такая нить высоким напряжением. Так, две нити в лампе, включенные последовательно, питаются напряжением, близким к напряжению питающей сети, что снижает требования и повышает эффективность преобразователя питания.

Чтобы цвет свечения светодиодной нити стал максимально похож на излучение лампы накаливания, производители комбинируют люминофоры и светофильтры — это позволяет получать любую цветовую температуру испускаемого света[2].

В отличие от обычной светодиодной лампы, в которой матрица с корпусными светодиодами громоздкая, закреплена на поверхности теплоотвода и излучает свет только в одном направлении, светодиодная нить излучает свет более широко за счет рассеивания света стеклянным покрытием, также использованием различного взаимного расположения нитей в лампе. Светодиодные нити обладают бо́льшим КПД, чем SMD-светодиоды, что позволяет не использовать радиаторы охлаждения. Нитевые лампы имеют хороший коэффициент цветопередачи (CRi>80), но в то же время к недостаткам можно отнести плохую переносимость вибраций[2]. К недостаткам относится и то, что нитевые светодиодные лампы редко бывают большой мощности, как правило, она составляет 4‒7 Вт, что обусловлено необходимостью обеспечения номинального теплового режима работы с учетом физических ограничений по типоразмеру цоколя и колбы лампы[3].

  • Декоративная филаментная лампа

  • Филаментная лампа с цоколем E27

  • Филаментные лампы, установленные в настенный бра

  • Светящиеся филаментные лампы в настенном бра

Светодиодная лампа — Википедия. Что такое Светодиодная лампа

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт и цветовой температурой 4500 К

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды (англ. Light-Emitting Diode, сокр. LED), применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или повреждения колбы. Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы.

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы. Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Преимущества

Значительное снижение светового потока после 40000 часов использования

Преимущество светодиодного светильника по сравнению с лампами накаливания — низкое энергопотребление, заявленный долгий срок службы от 30’000 до 50’000 и более часов[1], простота установки, более низкая температура корпуса по сравнению с лампой накаливания, имеющей сравнимую яркость, высокая механическая прочность, зачастую — небольшие габариты.

Полная экологическая безопасность позволяет сохранять окружающую среду, не требуя специальных условий по утилизации: не содержит ртути, её производных и других ядовитых, вредных или опасных составляющих материалов и веществ. Иногда производители не соблюдают экологические нормы. Лампы таких производителей содержат токсичные пластики, электролиты, свинец-содержащие пайки и т. п., а также печатные платы драйвера пропитывают связующими компонентами (фенол и формальдегидными смолами).

Недостатки

Эффект мерцания светодиодной лампы — один из недостатков светодиодных ламп с простейшим драйвером Низкое качество сборки и компонентов

Основные недостатки — высокая цена, кроме того, многие светодиодные лампы светят только в одном направлении (что может быть и достоинством). Производители ламп в целях повышения светоотдачи, снижения тепловыделения и экономии на радиодеталях часто полностью или частично пренебрегают сглаживанием пульсаций питающего светодиоды тока, вследствие чего такие лампы имеют невидимое невооружённому глазу мерцание с удвоенной частотой питающей электросети (см. фото), а из-за экономии на теплоотводящих элементах возможен перегрев и порча светодиодов, особенно в закрытых плафонах. Кроме того, при выходе из строя любого из элементов светильник чаще всего подлежит замене на аналогичный. Эти недостатки чаще всего компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании за счет большего срока службы[1], что особенно актуально для уличного освещения[2]. Ещё одним недостатком является продажа LED-ламп без указания технических характеристик и не позволяет произвести выбор и подбор ламп в соответствии с требованиями к освещению, требованиями к коэффициенту мощности и прочим критичным параметрам сети.

Большинство светодиодов белого света (синий кристалл — жёлтый люминофор) имеют неоднородный спектр, а именно — большой провал в спектре на длине волны 480 нм. На свет именно этой длины волны должен реагировать зрачок глаза сужением, но этого не происходит и глаз (хрусталик, сетчатка) получает большую травмирующую дозу синего света[3]. Поражение сетчатки глаза мышей синим светом при облучении их белыми светодиодами было экспериметально подтверждено М. А. Островским и П. П. Заком[4]. Однако в настоящее время ряд фирм уже разработал светодиоды, спектр света которых адаптирован для глаз человека[3].

Некоторые СМИ публикуют также статьи о вредности LED-освещения[5][6], ссылаясь на исследование испанских учёных из Университета Комплутенсе. Это исследование, действительно, говорит о бо́льшей вредности холодного излучения светодиодов в сравнении с другими светоизлучающими элементами, но речь идёт о долгом и непосредственном взгляде на источники света — экраны всевозможных устройств, что исключает[6] осветительные приборы[7].

В светодиодных лампах со временем происходит падение яркости из-за выгорания светодиодов. Падение яркости также регламентируется нормативными актами.

К недостаткам также можно отнести чувствительность светодиодов к повышенной температуре и как следствие — невозможность применения в местах возможного перегрева источника света (бани и сауны, закрытые светильники).

Недостатком светодиодных ламп является несовместимость с выключателями с подсветкой из-за появления мерцания или слабого свечения светодиодных ламп в выключенном положении выключателя.

Из-за технологической трудности производства и постоянного ускорения производства в отрасли, светодиодные лампы чаще ламп накаливания подвержены браку[8].

Типы светильников

Влагозащищённый светодиодный светильник

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[9]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[10].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования по качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатации[11]. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из поликарбоната, который в десятки раз крепче традиционного стекла.
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[12][13].

Светильники для уличного освещения

Влагозащищённый светодиодный прожектор для уличного освещения, мощностью 10 Вт.

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[9]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства дожен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана со значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях даёт ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения[14].

Светильники для производственных целей, офисов и ЖКХ

Светодиодный светильник на АЗС

Светильники предназначены для автоматического управления освещением в жилых домах и общественных местах, а также в производственных, офисных, складских и иных помещениях: лестничные клетки и марши подъездов, коридоры и переходы, козырьки и тамбуры, подвалы и чердаки, лифты и лифтовые площадки, комнаты и подсобные помещения, предподъездные территории, подземные автостоянки, а также другие второстепенные помещения, требующие ухода и освещения.

Умная светодиодная лампа

Умная светодиодная лампа — это осветительный прибор, управляющийся посредством смартфона, который позволяет контролировать параметры работы лампы, такие как цвет, яркость, время работы и другие параметры работы лампы.

Принцип работы

Как правило умная лампа имеет  оснащена алюминиевым корпусом для лучшей теплоотдачи, защитным колпаком от пыли и влаги, внутри которого расположены светодиоды, антенна с модулем Bluetooth, трансформатор и плата контроллера. В некоторых случаях в изделие включают датчики движения, микрофон или видеокамеру.

Если вкрутить лампочку в цоколь, вы получите свет обычной лампы. Чтобы воспользоваться всеми ее преимуществами необходимо установить приложение на свой Android или IOS гаджет. Соединение происходит с помощью Bluetooth-модуля или беспроводной сети Wi-Fi. Далее Вы сможете установить таймеры, необходимый режим света и менять его по надобности. Удобно создать несколько пользовательских режимов чтобы не настраивать каждый раз сначала.

Большинство умных ламп можно объединять между собой с помощью специального хаба к которому подключается до 100 изделий.

Сменная светодиодная лампа

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру, как правило, 2700-3000 K, 4000 K, 6000 K), класс энергоэффективности, срок службы лампы и мощность лампы накаливания сравнимой яркости.

Распространённые виды сменных светодиодных ламп:

  • Лампы с плоской платой и рассеивателем. Как правило, имеют форму «груши», «свечи» или софита. Могут быть оснащены качественным радиатором и драйвером — для него в такой лампе достаточно много места. Бывают также лампы, сделанные по технологии Chip-On-Board. Недостаток такой схемы — сложно получить лампу, диаграмма направленности которой не имеет значительного провала в сторону цоколя, для этого приходится делать достаточно крупногабаритный рассеиватель.
  • Лампа-«кукуруза». Собирается из нескольких плат в форме многогранной призмы, на каждую плату устанавливается несколько маломощных светодиодов, сверху может накрываться колпаком из оргстекла с отверстиями для охлаждения. По форме такая лампа напоминает кукурузный початок. Лампы-«кукурузы» дают более всенаправленную диаграмму распределения света, и потому не требуют крупногабаритных рассевателей. Как правило в лампах-кукурузах светодиоды плохо охлаждаются, отчего быстро теряют яркость или выходят из строя.
  • Филаментные лампы — внешне похожи на ранние лампы накаливания, благодаря чему могут использоваться в декоративных светильниках, рассчитанных на прозрачные лампы накаливания. В таких лампах светодиоды выращиваются на стеклянной подложке, соединяются последовательно в группы, как правило по 28 светодиодов, что позволяет упростить драйвер, так как одна такая «нить» питается напряжением около 100 вольт — благодаря этому не требуется преобразование напряжения, достаточно лишь ограничения тока и выпрямления. Однако в дешёвых филаментных лампах используются простейшие выпрямители даже без сглаживающих конденсаторов.
  • Линейные лампы — предназначены для замены линейных люминесцентных ламп. Для этого из светильника извлекаются балластные дроссели и стартеры (либо электронные пускорегулирующие аппараты).
  • Специальные лампы — для замены индикаторных ламп, ламп со специальным цоколем и т.д. Выполняются в форме заменяемой лампы.
  • Лампа на плоской плате со снятым рассеивателем

  • Лампа типа «кукуруза»

  • Лампы со светодиодами на подложках в виде лепестков

  • Лампа «софитного» типа под цоколь GU10

  • Линейные лампы

  • Лампа с цоколем R7S для установки в прожектор

Примечания

Ссылки

Светодиодные лампы Википедия

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт, цветовой температурой 4500 К, пластмассовым матовым светорассеивателем и алюминиевым радиатором-теплоотводом

Светодиодные лампы, или светодиодные светильники, — источники света, основанные на светодиодах. Применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы. Для освещения, в лампах чаще применяют белые светодиоды разного типа. Для декоративных целей применяют лампы либо с цветными светодиодами (в том числе и RGB), либо с белыми светодиодами и цветными колбами.

Светодиодный светильник[ | ]

Декоративные светодиодные лампы мощностью 1 Вт с цветными матовыми разноцветными пластиковыми колбами Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы. Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Типы светильников[ | ]

Влагозащищённый светодиодный светильник

Светодиодные лампы Википедия

Светодиодная лампа со стандартным цоколем E27, мощностью 10 Вт, цветовой температурой 4500 К, пластмассовым матовым светорассеивателем и алюминиевым радиатором-теплоотводом

Светодиодные лампы, или светодиодные светильники, — источники света, основанные на светодиодах. Применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы. Для освещения, в лампах чаще применяют белые светодиоды разного типа. Для декоративных целей применяют лампы либо с цветными светодиодами (в том числе и RGB), либо с белыми светодиодами и цветными колбами.

Светодиодный светильник

Декоративные светодиодные лампы мощностью 1 Вт с цветными матовыми разноцветными пластиковыми колбами Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из цоколя, металлического корпуса, служащего одновременно радиатором, платы со светодиодами, электронного драйвера (преобразователя питания) и полупрозрачной пластмассовой полусферы. Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надёжностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Типы светильников

Влагозащищённый светодиодный светильник

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[2]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[3].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования по качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатации[4]. Такие светильники чаще производятся в антивандальном исполнении, укомплектованы специальной отвёрткой и специальными саморезами, защищающими корпус от несанкционированного вскрытия. Рассеиватель у современных антивандальных светильников для ЖКХ выполнен из поликарбоната, который в десятки раз крепче традиционного стекла.
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[5][6].

Светильники для уличного освещения
Влагозащищённый светодиодный прожектор для уличного освещения, мощностью 10 Вт.

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[2]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства дожен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана со значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях даёт ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения.
Светильники для производственных целей, офисов и ЖКХ
Светодиодный светильник на АЗС

Светильники предназначены для автоматического управления освещением в жилых домах и общественных местах, а также в производственных, офисных, складских и иных помещениях: лестничные клетки и марши подъездов, коридоры и переходы, козырьки и тамбуры, подвалы и чердаки, лифты и лифтовые площадки, комнаты и подсобные помещения, предподъездные территории, подземные автостоянки, а также другие второстепенные помещения, требующие ухода и освещения.

Сменная светодиодная лампа

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — люминесцентных, накаливания, галогенных, возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители, кроме напряжения питания, потребляемой мощности и типа цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру, как правило, 2700-3000 K, 4000 K, 6000 K), класс энергоэффективности, срок службы лампы и мощность лампы накаливания сравнимой яркости.

Распространённые виды сменных светодиодных ламп:

  • Лампы с плоской платой и рассеивателем. Как правило, имеют форму «груши», «свечи» или софита. Могут быть оснащены качественным радиатором и драйвером — для него в такой лампе достаточно много места. Бывают также лампы, сделанные по технологии Chip-On-Board (COB). Недостаток такой схемы — сложно получить лампу, диаграмма направленности которой не имеет значительного провала в сторону цоколя, для этого приходится делать достаточно крупногабаритный рассеиватель.
  • Лампа-«кукуруза». Собирается из нескольких плат в форме многогранной призмы, на каждую плату устанавливается несколько маломощных светодиодов, сверху может накрываться колпаком из оргстекла с отверстиями для охлаждения. По форме такая лампа напоминает кукурузный початок. Лампы-«кукурузы» дают более всенаправленную диаграмму распределения света, и потому не требуют крупногабаритных рассевателей. Как правило в лампах-кукурузах светодиоды плохо охлаждаются, отчего быстро теряют яркость или выходят из строя.
  • Филаментные лампы — внешне похожи на ранние лампы накаливания, благодаря чему могут использоваться в декоративных светильниках, рассчитанных на прозрачные лампы накаливания. В таких лампах светодиоды выращиваются на стеклянной подложке, соединяются последовательно в группы, как правило по 28 светодиодов, что позволяет упростить драйвер, так как одна такая «нить» питается напряжением около 100 вольт — благодаря этому не требуется преобразование напряжения, достаточно лишь ограничения тока и выпрямления. С другой стороны, места для преобразователя и радиаторов охлаждения в таких лампах очень мало. В дешёвых филаментных лампах используются простейшие выпрямители даже без сглаживающих конденсаторов.
  • Линейные лампы — предназначены для замены линейных люминесцентных ламп. Для этого из светильника извлекаются балластные дроссели и стартеры (либо электронные пускорегулирующие аппараты).
  • Специальные лампы — для замены индикаторных ламп, ламп со специальным цоколем и т. д. Выполняются в форме заменяемой лампы.
  • Лампа ранних моделей с двухконтактными светодиодами каждый в пластмассовом корпусе

  • Лампа с SMD-светодиодами на плоской плате со снятым рассеивателем

  • Лампа типа «кукуруза» с белыми SMD-светодиодами

  • Лампа с цоколем R7S для установки в прожектор

  • Лампы со светодиодами на подложках в виде лепестков

  • Лампа «софитного» типа под цоколь GU10

  • Линейные лампы

  • Светодиодная линейная лампа для установки взамен ртутных трубчатых люминесцентных ламп

  • Светодиодный светильник 40 Вт, 60×60 см, взамен стандартных светильников с 4 трубчатыми люминесцентными лампами по 18-20 Вт

  • Автомобильные светодиодные лампы

  • Миниатюрные светодиодные лампы с COB- (3 слева) и SMD-светодиодами белого свечения

См. также

Примечания

Ссылки

Светодиодная лампа — это… Что такое Светодиодная лампа?

Светодиодная лампа

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Различают законченные устройства — светильники и элементы для светильников — сменные лампы.

Светодиодный светильник

Светодиодный светильник — самостоятельное устройство. Корпус светильника чаще всего уникален, специально спроектирован под светодиодный источник освещения. Конструктивно такой светильник состоит из корпуса, светодиодного источника света и электронного драйвера (преобразователя питания). Иногда светодиодным светильником называют традиционный светильник с установленной сменной светодиодной лампой. Однако, специально спроектированный светильник обладает бóльшей энергоэффективностью и надежностью. Светодиодные источники света в основном используются для направленного или местного освещения по причине особенностей полупроводникового излучателя светить преимущественно в одном направлении[1].

Преимущество светодиодного светильника — низкое энергопотребление[2], долгий срок службы от 30000 до 50000 и более часов[1], простота установки, низкая температура корпуса, зачастую — небольшие габариты. Основной недостаток — высокая цена. Кроме того, при выходе из строя любого из элементов, светильник чаще всего подлежит замене на аналогичный. Эти недостатки чаще всего компенсируются экономией электроэнергии, экономией на обслуживании (замене ламп), что особенно актуально для уличного освещения.

Все типы светильников можно разделить на три группы:

  • Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения[3]. Выполняются в защищенном от влаги и пыли корпусе, кроме того, корпус обычно выполняет роль теплоотвода и изготавливается из хорошо проводящих тепло материалов[4].
  • Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов. К изделиям предъявляются повышенные требования к качеству освещения, в том числе к стабильности и цветопередаче, условиям эксплуатаци[5].
  • Светильники для бытовых нужд обычно выпускаются невысокой мощности, но должны удовлетворять многочисленным требованиям к качеству освещения, электробезопасности, пожароопасности и, в немалой степени, — к внешнему виду. Зачастую бытовые светильники имеют сменные лампы.

Кроме указанных применений, светодиодные светильники хорошо подходят для освещения музеев и раритетов, поскольку спектр лампы не содержит ультрафиолетовой составляющей[6][7].

Светильники для уличного освещения

Светильники для улиц, парков и дорог должны удовлетворять многим критериям. Основные особенности, которые необходимо учитывать[3]:

  • Экономия электроэнергии. Светильники для улицы освещают большие территории и особенно важно, чтобы бóльшая часть излучаемого света направлялась на освещаемую поверхность. Светодиодные приборы наиболее удовлетворяют таким требованиям в исполнениях прямого света и преимущественно прямого света (по ГОСТ 17677-82) и позволяют получить экономию электроэнергии даже по сравнению с аналогичными газоразрядными лампами высокого давления и натриевыми лампами.
  • Прочность конструкции и защищенность от воздействия окружающей среды. Корпус устройства дожен быть сконструирован так, чтобы мусор, испражнения птиц и вода не скапливались на поверхности светильника и не ухудшали его охлаждающую способность, прозрачность защитного стекла, тем самым сохраняя характеристики в течение всего срока службы.
  • Цветопередача. Светодиодные источники освещения в большинстве обладают лучшими характеристиками цветопередачи. Кроме того, цветовой оттенок и индекс цветопередачи могут быть подобраны при выборе светильника для конкретного приложения.
  • Срок службы светодиодных ламп значительно превышает срок службы традиционных уличных источников освещения. Однако, светодиодные источники света чувствительны к повышенной температуре и при плохом теплоотводе срок службы может быть значительно снижен.
  • Равномерность освещения зависит от конструкции светильника и в большинстве обеспечивает необходимую диаграмму направленности для светильников прямого света.
  • Цена светодиодного светильника зачастую значительно выше аналогичных традиционных устройств освещения. Но, поскольку замена ламп в традиционных устройствах наружного освещения связана с значительными затратами, требует специального оборудования, использование светодиодных устройств в некоторых случаях дает ощутимую экономию в ближайшей перспективе применения.

Сменная светодиодная лампа

Сменная светодиодная лампа — осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа — (люминесцентных, накаливания, галогенных), возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются в основном невысокой мощности (до 20 Вт) и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства — настольные светильники, потолочные светильники, бра — как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители кроме напряжения питания, потребляемой мощности и цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру), срок службы лампы и мощность аналогичной лампы накаливания.

См. также

Примечания

Ссылки

Органический светодиод — Википедия

Ambox outdated serious.svg

Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела.

Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон.
Ambox outdated serious.svg

Органический светодиод (англ. organic light-emitting diode, сокр. OLED) — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока.

Основное применение OLED-технология находит при создании устройств отображения информации (дисплеев).

Ambox outdated serious.svg 1,5-дюймовый (3,81 сантиметра) OLED-дисплей медиаплеера Creative ZEN V

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкоплёночные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом, катод отдаёт электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя или, другими словами, анод отдаёт дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой — положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к катоду, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации электрон теряет энергию, что сопровождается излучением (эмиссией) фотонов в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным.

Ambox outdated serious.svg Схема 2-слойной OLED-панели: 1. Катод(−), 2. Эмиссионный слой, 3. Испускаемое излучение, 4. Проводящий слой, 5. Анод (+)

Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны — в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации дырок и электронов не происходит.

OLED-материалы делятся на микромолекулярные («small molecule» OLED), полимеры (Polymer Light Emitting Diodes — PLED) и гибриды первых двух видов[1]. Основная разница в производстве светодиодов — в способе нанесения светоизлучающих кристаллов на подложку. SM-OLED изготавливаются методом вакуумного напыления, PLED — струйной печатью (более простая и дешёвая технология)[2]. В конце 1990-х годов Universal Display Corporation (UDC) разработала фосфоресцирующие органические светодиоды, в которых слои дырок и электронов выполнены на основе растворимого в полимере фосфоресцирующего низкомолекулярного материала[3]. Применение PHOLED диодов увеличивает яркость панелей в четыре раза по сравнению с традиционными OLED.

В качестве материала анода обычно используется оксид индия, легированный оловом. Он прозрачен для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Катод часто изготовляют из металлов, таких как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствуя инжекции электронов в полимерный слой[4].

Дисплеи на органических светодиодах встраиваются в смартфоны (например, Samsung Galaxy (note 8, J5, S9), Oneplus 5t, Google Pixel 2 и др.), планшеты, электронные книги, цифровые фотоаппараты, автомобильные бортовые компьютеры, в OLED-телевизоры, выпускаются небольшие OLED-дисплеи для цифровых индикаторов лицевых панелей автомагнитол, карманных цифровых аудиопроигрывателей, умных часов, фитнес-браслетов (XIAOMI Mi Band, Fitbit Charge 2, Garmin Vivosport). Потребность в преимуществах, демонстрируемых органическими дисплеями, с каждым годом растёт. Этот факт позволяет заключить, что в скором времени дисплеи, произведëнные по OLED-технологиям, с высокой вероятностью станут доминантными на рынке электроники.

В настоящее время OLED-технология применяется во многих узкоспециализированных разработках, например, для создания приборов ночного видения.

OLED может использоваться в голографии с высокой разрешающей способностью (volumetric display). 12 мая 2007 года на ЭКСПО-Лиссабон было представлено трёхмерное видео (потенциальное применение этих материалов).

Органические светодиоды используются как источники света. OLED находят применение как источники общего освещения (в ЕС — проект OLLA).

Преимущества
  • Яркость: OLED-дисплеи обеспечивают яркость излучения от нескольких кд/м² (для ночной работы) до очень высоких яркостей — свыше 100 000 кд/м². Причём их яркость регулируется в очень широком динамическом диапазоне. Так как срок службы дисплея обратно пропорционален его яркости, для приборов рекомендуется работа при низких уровнях яркости — до 1 000 кд/м².
  • Контрастность: OLED-дисплеи обладают бесконечной контрастностью 2 000 000:1[5] и даже больше.
  • Энергопотребление: Сложно сравнивать что-либо по энергопотреблению с ЖК, так как жидкокристаллическая ячейка в рабочем режиме требует крайне малой величины тока. Однако вспомогательные средства, обеспечивающие её работу (аппаратные драйверы, подсветка), могут потреблять весьма много или, наоборот, очень мало, — определяется эксплуатацией, для которой предназначен тот или иной ЖК-дисплей. У OLED-дисплеев энергопотребление прямо пропорционально яркости и площади свечения.

В сравнении c плазменными дисплеями:

  • меньшие габариты и вес,
  • сравнительно низкое энергопотребление при той же яркости изображения,
  • возможность создания гибких экранов,
  • возможность создания экранов с бо́льшим разрешением к размеру,

В сравнении c жидкокристаллическими дисплеями:

OLED-дисплей Samstag, 2011
  • меньшие габариты и вес,
  • отсутствие необходимости в подсветке,
  • большие углы обзора — изображение видно без потери качества с любого угла,
  • мгновенный отклик (на несколько порядков быстрее, чем у ЖК) — по сути, полное отсутствие инерционности,
  • высокая контрастность,
  • возможность создания гибких экранов,
  • большой диапазон рабочих температур (от −40 до +70 °C[6])[1].
Недостатки
  • малый срок службы диодов синего свечения;
  • как следствие первого, невозможность создания долговечных полноценных TrueColor-дисплеев;
  • неотработанность и, как следствие, дороговизна технологии по созданию больших и даже средних OLED-матриц.
  • дисплеи OLED очень чувствительны к воздействию влаги[7].

Срок службы зелёного светодиода 130000 часов, красного — 50000 часов, синего — 15000 часов. Между сроком эксплуатации и яркостью изображения обратная зависимость: чем выше установлен порог яркости, тем меньше срок службы[8]. Главная проблема, которую в настоящее время решают производители экранов, состоит в том, что «красный» OLED и «зелёный» OLED могут непрерывно работать на десятки тысяч часов дольше, чем «синий» OLED. Это визуально искажает изображение, приводит к эффекту «выгорания» экрана.

Можно считать это временными трудностями становления новой технологии — «детскими болезнями», — поскольку разрабатываются новые долговечные люминофоры. Также растут мощности по производству матриц.

Французский учёный Андрэ Бернаноз (фр. André Bernanose) и его сотрудники открыли электролюминесценцию в органических материалах в начале 1950-х, прикладывая переменный ток высокого напряжения к прозрачным тонким плёнкам красителя акридинового оранжевого и хинакрина. В 1960 году исследователи из компании Dow Chemical разрабатывали управляемые переменным током электролюминесцентные ячейки, используя легированный антрацен.

Низкая электрическая проводимость таких материалов ограничивала развитие технологии до тех пор, пока не стали доступными более современные органические материалы, такие как полиацетилен и полипиррол. В 1963 году в ряде статей учёные сообщили о том, что они наблюдали высокую проводимость в допированном йодом полипирроле. Они достигли проводимости 1 См/см. К сожалению, это открытие было «потеряно». И только в 1974 году исследовали свойства бистабильного выключателя на основе меланина с высокой проводимостью во «включенном» состоянии. Этот материал испускал вспышку света во время включения.

В 1977 году другая группа исследователей сообщила о высокой проводимости в подобно окисленном и легированном йодом полиацетилене. В 2000 году Алан Хигер, Алан Макдиармид и Хидэки Сиракава получили Нобелевскую премию по химии за «открытие и исследование проводящих органических полимеров». Ссылок на более ранние открытия не было.

Первое диодное устройство на основе микромолекул было создано в 1980-х в компании Eastman Kodak Дэн Цинъюнем и Стивеном ван Слайком (англ. Steven Van Slyke) (сейчас технический директор компании Kateeva)[9]. За изобретение OLED в 2014 году ученые вошли в шорт-лист лауреатов Нобелевской премии 2014 по химии[10]. В феврале 1999 года корпорации Sanyo Electric и Eastman-Kodak образовали альянс для разработки и продвижения на рынке OLED-дисплеев.

Первый светоизлучающий полимер — полифениленвинилен (англ. Poly(p-phenylene vinylene)) — синтезировали в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета в 1989 году. В 1990 году в журнале Nature появилась статья учёных, в которой сообщалось о полимере с зелёной светимостью и «очень высоким КПД»[11]. В 1992 году была образована компания Cambridge Display Technolodgy (CDT) по производству полимерных светоизлучающих материалов. С этого времени начали параллельно развиваться два направления производства светодиодов: на основе микромолекул (sm-OLED) и полимеров (P-OLED).

Недавно[когда?] был разработан гибридный светоиспускающий слой, в котором используются непроводящие полимеры с примесью светоиспускающих проводящих молекул. Использование полимера даёт преимущества в механических свойствах без ухудшения оптических свойств. Светоиспускающие молекулы имеют ту же долговечность, как и в первоначальном полимере.

Технологические события[править | править код]

Разработки Samsung и LG Electronics
  • Летом 2009 южнокорейская компания LG сообщила о планах по началу коммерческого производства и продаж первого массового 15-дюймового телевизора, созданного по технологии органических светоизлучающих диодов. LG стала первым в мире производителем, освоившим технологию OLED для массового производства[12][13].
  • На выставке CES 2012 Samsung и LG представили телевизоры OLED с диагональю 55 дюймов толщиной 7,6 мм и 4 мм, соответственно[14]. Samsung испытывала технологические проблемы при производстве OLED-матриц — высокий уровень брака не позволил сразу выйти на рынок с массовым производством телевизоров по разумным ценам[15][16].

LG за счёт более доступной технологии четырёхцветного пикселя WRGB смогла раньше представить более широкий и доступный ассортимент OLED TV.

  • На выставке IFA 2013 LG анонсировала первый в мире 4K OLED-телевизор с диагональю 77 дюймов[17].
  • На выставке CES 2013 Samsung представила 4,99-дюймовый Super AMOLED дисплей с разрешением 1080 p[18] и смартфон Samsung Galaxy S IV с гибким OLED-дисплеем[19]. Во второй половине 2014 года Samsung Display начала производство гибких панелей AMOLED.
Разработки Sony
Ambox outdated serious.svg Sony XEL-1 (вид спереди) Ambox outdated serious.svg Sony XEL-1 (вид сбоку)
  • На CES 2007 в Лас-Вегасе Sony представила 11-дюймовую (28 см, разрешение 960×540) и 27-дюймовую (68,5 см, разрешение HD в 1920×1080) модели, с контрастностью «миллион к одному» и полной толщиной 5 мм. Sony выпустила коммерческую версию этих мониторов (XEL-1) в Японии в декабре 2007 года.
  • 25 мая 2007 Sony представила 2,5-дюймовый (6,3 см) гибкий экран FOLED толщиной 0,3 миллиметра. Было продемонстрировано видео на согнутом экране.
  • 16 апреля 2008 Sony представила дисплей OLED толщиной 0,2 миллиметра и шириной 3,5-дюйма (9 см) с разрешением 320×200 пикселей и 11-дюймовый экран толщиной 0,3 мм с разрешением 960×540 пикселей.
  • В 2014 Sony заморозила производство и разработку собственных OLED-матриц, направив усилия на более коммерчески успешные 4K ULTRA HD LCD телевизоры[20].
  • В 2017 году Sony представила линейку OLED-телевизоров с диагональю экрана 55, 65 и 77 дюймов, использующих матрицы производства LG. У флагманской модели Sony Bravia A1 дисплей с диагональю 55 дюймов содержит более 8 миллионов самосветящихся органических светодиодов[21].
Другие компании

Телефон Samsung X120 — первый телефон с OLED-экраном, 2004 г.[источник не указан 159 дней]

Смартфон Nokia N85, анонсированный в августе 2008 года и поступивший в продажу в октябре 2008 года — первый смартфон от финской компании с AM-OLED дисплеем.

Клавиатура «Оптимус Максимус» (Студия Лебедева), выпущенная в начале 2008 г. (прототипы), использует 48×48-пиксельные OLED-дисплеи (10,1×10,1 мм), встроенные в клавиши.

11 марта 2008 года GE Global Research продемонстрировала первый OLED, изготовленный в виде рулона[22].

Chi Mei EL Corp of Tainan (Корпорация Тайнаня) продемонстрировала на конференции в Лос-Анджелесе (20-22 мая 2008 года) 25-дюймовые низкотемпературные прозрачные кремниевые OLED.

Epson в 2004 году выпустила 40-дюймовый дисплей.

Летом 2017 года специалистам корейского института передовых технологий KAIST удалось разработать дисплеи на органичных диодах, которые вплетаются в ткань[23].

Рынок OLED-дисплеев медленно, но уверенно растёт. Основные производители: Samsung (27 %), Pioneer (20 %), RiTdisplay (18 %), LG Display (18 %)[24].

На сегодня коммерческие OLED-телевизоры на мировом рынке выпускаются компаниями LG[25] (первой начала продажи в Корее в феврале 2013 года, летом в США и Европе)[26], Samsung[27], Sony, Panasonic (с 2015 года), Toshiba, а также альянс компаний Matsushita Electric Industrial, Canon и Hitachi.

Ниже представлены самые известные производители матриц:

  • AU Optronics (англ.)русск. — краткое обозначение «B» например B101AW03, B156XW02, B173RW01
  • Chi Mei Optoelectronics (англ.)русск. — краткое обозначение «N» например N101L06-L02 Rev.C2, N156B6-L06 Rev.C1,
  • Chunghwa Picture Tubes — краткое обозначение «CLAA» например CLAA101NB03A,CLAA154WA05 V.1, CLAA156WB11
  • HannStar — краткое обозначение «HSD» например HSD089IFW1-A00, HSD101PFW2, HSD121PHW1
  • Hitachi — краткое обозначение «TX» например TX39D80VC1GAA, TX39D99VC1FAA, TX36D97VC1CAA 14.1″
  • Hosiden — краткое обозначение «HLD» например HLD1505-010120
  • Hyundai-BOEhydis — краткое обозначение «HT» например HT15X34-110
  • IDTech — краткое обозначение «ITX» например ITXG71D
  • Innolux (англ.)русск. — краткое обозначение «BT» например BT101IW03 V1, BT140GW01 V.2, BT156GW01 V.1
  • LG Philips — краткое обозначение «LP» например LP101WSA (TL)(B1), LP156Wh3 (TL)(Q1), LP173WD1 (TL)(A1),
  • NEC — краткое обозначение «NL» например NL10276AC28-01A
  • Quanta Display (англ.)русск. — краткое обозначение «QD» например QD12TL02 REV01, QD14TL01 REV.03, QD15TL02 Rev.01
  • Samsung — краткое обозначение «LTN» например LTN101NT02-101, LTN156AT02, LTN173KT01
  • Sanyo-Torisan — краткое обозначение «TM» например TM150XG-22L04B
  • Sanyo-Torisan — LG mobile price in Pakistan
  • Toshiba Matsushita — краткое обозначение «LTD» например LTD121EXVV, LTD133EWMZ, LTD133EE10000
  • Unipac — краткое обозначение «UB» например UB141X01-2

Ожидается, что на смену OLED-дисплеям могут прийти более эффективные и экономичные дисплеи TMOS (Time-Multiplexed Optical Shutter, «оптический затвор с временным мультиплексированием») — технология, которая использует инерционность сетчатки человеческого глаза.[28]

Также идут разработки O-TFT (Organic TFT) — технологии органических транзисторов.

Основные направления исследований и разработок

Основные направления исследований разработчиков OLED-панелей, где на сегодняшний день есть реальные результаты:

PHOLED[править | править код]

PHOLED (англ.) (Phosphorescent OLED) — технология, являющаяся достижением Universal Display Corporation (UDC) совместно с Принстонским университетом и университетом Южной Калифорнии. Как и все OLED, PHOLED функционируют следующим образом: электрический ток подводится к органическим молекулам, которые испускают яркий свет. Однако, PHOLED используют принцип электрофосфоресценции, чтобы преобразовать до 100 % электрической энергии в свет[29]. К примеру, традиционные флуоресцентные OLED преобразовывают в свет приблизительно 25—30 % электрической энергии[3].

Из-за их чрезвычайно высокого уровня эффективности энергии, даже по сравнению с другим OLED, PHOLED изучаются для потенциального использования в больших дисплеях типа телевизионных мониторов или экранов для потребностей освещения. Потенциальное использование PHOLED для освещения: можно покрыть стены гигантскими PHOLED-дисплеями. Это позволило бы всем комнатам освещаться равномерно, вместо использования лампочек, которые распределяют свет неравномерно по комнате. Или мониторы-стены или окна — удобно для организаций или любителей поэкспериментировать с интерьером.

Также к преимуществам PHOLED-дисплеев можно отнести яркие, насыщенные цвета, а также достаточно долгий срок службы[какой?].

TOLED[править | править код]

TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) — технология, позволяющая создавать прозрачные (Transparent) дисплеи, а также достигнуть более высокого уровня контрастности.

Прозрачные TOLED-дисплеи: направление излучения света может быть только вверх, только вниз или в оба направления (прозрачный). TOLED может существенно улучшить контраст, что улучшает читаемость дисплея при ярком солнечном свете.

Так как TOLED на 70 % прозрачны при выключении, то их можно крепить прямо на лобовое стекло автомобиля, на витрины магазинов или для установки в шлеме виртуальной реальности. Также прозрачность TOLED позволяет использовать их с металлом, фольгой, кремниевым кристаллом и другими непрозрачными подложками для дисплеев с отображением вперед (могут использоваться в будущих динамических кредитных картах). Прозрачность экрана достигается при использовании прозрачных органических элементов и материалов для изготовления электродов.

За счёт использования поглотителя с низким коэффициентом отражения для подложки TOLED-дисплея контрастное отношение может на порядок превзойти ЖКИ (мобильные телефоны и кабины военных самолётов-истребителей).

По технологии TOLED также можно изготавливать многослойные устройства (например, SOLED) и гибридные матрицы (Двунаправленные TOLED TOLED делают возможным удвоить отображаемую область при том же размере экрана — для устройств, у которых желаемый объём выводимой информации шире, чем существующий).

FOLED[править | править код]

FOLED (Flexible OLED) — главная особенность — гибкость OLED-дисплея. Используется пластик или гибкая металлическая пластина в качестве подложки с одной стороны, и OLED-ячейки в герметичной тонкой защитной плёнке — с другой. Преимущества FOLED: ультратонкость дисплея, сверхнизкий вес, прочность, долговечность и гибкость, которая позволяет применять OLED-панели в самых неожиданных местах. (Раздолье для фантазии — область возможного применения OLED весьма велика).

SOLED[править | править код]

Stacked OLED — технология экрана от UDC (сложенные OLED). SOLED используют следующую архитектуру: изображение подпикселей складывается (красные, синие и зелёные элементы в каждом пикселе) вертикально вместо того, чтобы располагаться рядом, как это происходит в ЖК-дисплее или электронно-лучевой трубке.

В SOLED каждым элементом подпикселя можно управлять независимо. Цвет пикселя может быть отрегулирован при изменении тока, проходящего через три цветных элемента (в нецветных дисплеях используется модуляция ширины импульса). Яркостью управляют, меняя силу тока.

Преимущества SOLED: высокая плотность заполнения дисплея органическими ячейками, посредством чего достигается хорошее разрешение, а значит, высококачественная картинка.

Passive/Active Matrix (AMOLED)[править | править код]

Каждый пиксель цветного OLED-дисплея формируется из трёх составляющих — органических ячеек, отвечающих за синий, зелёный и красный цвета.

В основе OLED — пассивные и активные матрицы управления ячейками.

Пассивная матрица представляет собой массив анодов, расположенных строками, и катодов, расположенных столбцами, каждое пересечение является OLED-диодом. Чтобы подать заряд на определённый органический диод, необходимо выбрать нужный номер катода и анода, на пересечении которых находится целевой пиксель, и пустить ток. Чем большее подано напряжение, тем ярче будет светимость пиксела. Используется в монохромных экранах с диагональю 2—3 дюйма (дисплеи сотовых телефонов, электронных часов, различные информационные экраны техники).

Активная матрица: как и в случае LCD-мониторов, для управления каждой ячейкой OLED используются транзисторы, запоминающие необходимую для поддержания светимости пикселя информацию. Управляющий сигнал подается на конкретный транзистор, благодаря чему ячейки обновляются достаточно быстро. Используется технология TFT (Thin Film Transistor) — тонкоплёночного транзистора. Создается массив транзисторов в виде матрицы, который накладывается на подложку прямо под органический слой дисплея. Слой TFT формируется из поликристального или аморфного кремния.

  1. 1 2 Курышев Е. OLED (рус.). hifinews.ru (29 октября 2005). Дата обращения 15 марта 2019.
  2. Самарин А. OLED-дисплеи: от мифов к реальности // Компоненты и технологии : журнал. — 2007. — № 2.
  3. 1 2 Романова И. Органические светодиоды. Новые материалы, новые технологии // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес : журнал. — 2012. — № 6. — С. 50—56.
  4. ↑ R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. Dos Santos, J. L. Brédas, M. Lögdlund, W. R. Salaneck, Electroluminescence in conjugated polymers, Nature 1999, 397, 121
  5. ↑ Всё об iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max: характеристики, фото и цены в России (неопр.). https://hitech.vesti.ru/.+Дата обращения 1 ноября 2019.
  6. ↑ OLED (рус.) (20 апреля 2006). Дата обращения 7 января 2010. Архивировано 14 февраля 2012 года.
  7. ↑ Специалистам Holst Centre удалось создать действительно гибкую панель OLED //IXBT.com, ноя 2017
  8. ↑ Какой срок службы работы OLED и QDLED (SUHD) дисплеев (рус.). SmartTVnews (9 апреля 2016). Дата обращения 15 марта 2019.
  9. Tang, C. W.; VanSlyke, S. A. Organic electroluminescent diodes (рус.) // Applied Physics Letters : журнал. — 21.09.1987. — Т. 51, вып. 12. — С. 913—915.
  10. ↑ Thomson Reuters Predicts Nobelists (англ.) // The Scientist : журнал. — 25 сентября 2014.
  11. Burroughes, J. H.; Bradley, D. D. C.; Brown, A. R.; Marks, R. N.; MacKay, K.; Friend, R. H.; Burns, P. L.; Holmes, A. B. Light-emitting diodes based on conjugated polymers (англ.) // Nature. — 1990. — Vol. 347, no. 6293. — P. 539. — DOI:10.1038/347539a0. — Bibcode: 1990Natur.347..539B.
  12. ↑ OLED-телевизоры скоро станут дешевле ЖК (рус.) (недоступная ссылка). CNEWS (2 ноября 2009). Дата обращения 15 марта 2019. Архивировано 27 сентября 2011 года.
  13. ↑ В ноябре LG Electronics начнет продажи AMOLED-телевизоров // 31.08.2009.
  14. ↑ CES 2012: Samsung и LG показали самые большие в мире OLED-панели Архивная копия от 13 января 2012 на Wayback Machine (11 января 2012 г.)
  15. ↑ Is OLED dead? The great hope for TV tech is fading fast (рус.). TechRadar (15 сентября 2014). Дата обращения 20 марта 2019.
  16. ↑ Samsung stops making OLED TVs due to LG’s dominance (рус.). GSMArena Blog (14 апреля 2014). Дата обращения 20 марта 2019.
  17. ↑ LG Unveils Massive 77-Inch Curved OLED 4K HDTV (рус.). PCMag.com (6 сентября 2013). Дата обращения 20 марта 2019.
  18. ↑ По следам CES 2013: компания Samsung готовит 4,99″ дисплей Super AMOLED (рус.). Tom’s HardWare (15 января 2013). Дата обращения 18 марта 2019.
  19. ↑ CES 2013: продемонстрирован прототип смартфона Samsung с гибким OLED-дисплеем (рус.). Tom’s HardWare (11 января 2013). Дата обращения 18 марта 2019.
  20. ↑ Sony benches OLED TVs for 4K sets (рус.). Nikkei Asian Review (13 мая 2014). Дата обращения 20 марта 2019.
  21. ↑ Технические характеристики А1 (рус.). Sony. Дата обращения 20 марта 2019.
  22. ↑ Органические световые панели теперь печатают как газеты (рус.). membrana.ru (13 марта 2008). Дата обращения 20 марта 2019.
  23. ↑ Корейские ученые создали OLED-дисплей, интегрированный в ткань (рус.). bad (9 августа 2017). Дата обращения 18 марта 2019.
  24. ↑ Телевизор как обои: миллиметровая новинка от LG (рус.). Вести. Экономика (20 мая 2015). Дата обращения 18 марта 2019.
  25. ↑ LG OLED ТВ (рус.). LG. Дата обращения 15 марта 2019.
  26. ↑ Все телевизоры LG 2013 (рус.). HDTV.ru. Дата обращения 15 марта 2019.
  27. ↑ ТВ, мониторы и аудио Samsung (рус.). Samsung News. Дата обращения 15 марта 2019.
  28. ↑ На смену LCD и OLED дисплеям идут более эффективные и экономичные дисплеи TMOS // NanoWeek, 27 октября — 2 ноября 2009г, No. 86
  29. Adachi, C.; Baldo, M. A.; Thompson, M. E.; Forrest, S. R. Nearly 100% internal phosphorescence efficiency in an organic light-emitting device (англ.) // Journal of Applied Physics : journal. — 2001. — Vol. 90, no. 10. — P. 5048. — DOI:10.1063/1.1409582.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *