Мировая электроэнергетика расходует около 20% своих мощностей на освещение. Затраты на освещение превышают 20 млрд. долларов. Всего четыре года назад Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura) вместе с двумя другими японскими учёными получил Нобелевскую премию за технологию производства сверхъярких синих светодиодов. За это время светодиодное освещение стало массовым явлением. Фонарики, фары автомобилей, прожекторы и лампы освещения в домах и квартирах больше немыслимы без яркого и эффективного светодиода. Но всё это прошлый век, снова утверждает Накамура. Близится время перехода на лазерные диоды, адаптированные для освещения ― вот где настоящая эффективность и беспрецедентная яркость.
На выставке CES 2019 компания SLD Laser, созданная в 2013 году с участием Сюдзи Накамуры, представила лазерные диоды LaserLight для поверхностного монтажа и продукцию на их основе. Лазерные диоды излучают синий цвет, как и сверхъяркие синие светодиоды, и так же передают белое свечение благодаря люминофору. Однако яркость лазерных диодов в 10 раз выше, чем светодиодов. Компания выпускает образцы этих полупроводниковых приборов с яркостью 1000 люмен (белый холодный) с источником излучения диаметром 350 микрон. Прибор позволяет создавать освещение интенсивностью 1530 млн кандел на м2. Эти диоды были испытаны в составе фар автомобилей в гонке по бездорожью 2018 SCORE Baja 1000. Дальний свет фар бил на 1 км и, возможно, это помогло пилотам машин с фарами на LaserLight занять первое и второе места в гонке 2018 года.
На основе лазерных диодов для освещения предлагается выпускать автомобильные фары, фонарики, прожекторы для дронов и другие системы компактного, лёгкого и условно точечного освещения со сверхъярким пятном света. Для использования лазерных диодов в освещении, включая освещение салона автомобилей, предложено использовать оптоволоконные проводники и рассеиватели. Российские разработчики, кстати, тоже движутся в этом направлении. Свет от одного мощного источника практически без потерь разводится до мест установки плафонов с помощью оптоволокна. Одной «лампочки» хватит на множество точечных светильников.
Поставки лазерных диодов LaserLight для автомобильной промышленности начнутся в третьем квартале текущего года. Тем самым машины с лазерными диодами в фарах выйдут на дороги в 2020 году. Можно также ожидать, что к этому времени появятся лазерные решения для домашнего или уличного освещения.
Подробнее о лазерных источниках света https://rtj.mirea.ru/upload/medialibrary/d4e/04-gusche.pdf
ЛАЗЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Аннотация: Рассмотрены четыре поколения бытовых источника света (1-ое - лампы
накаливания, 2-е – люминесцентные, 3-е – светодиодные лампы, к 4-му отнесены
лампы на базе лазерных полупроводниковых диодов, или лазерные источники света,
ЛИС). При преобладании на рынке источников света 1,2,3 типов, наиболее
энергоэффективны 3 – светодиодные лампы, и их применение растет быстрыми
темпами, с замещением ими ламп 1 и 2 типов. К сожалению, светодиодные источники
небезопасны для человека, имеется все больше сведений о влиянии их спектра на
зрение и психофизическое состояние. Рассмотрены преимущества ЛИС перед
светодиодными лампами благодаря возможности регулировки спектра излучения ЛИС
вплоть до имитации естественного света, с учетом суточных колебаний спектра и
освещенности, регулировкой направленности излучения. Предложено
технологическое решение создания ЛИС на основе сборки лазерных диодов R,G,B
типа и специального фильтра – рельефографического спеклоподавителя (авторская
разработка) для преобразования когерентного излучения лазеров в некогерентное
излучение. Рассмотрены преимущества ЛИС и возможные сферы их применения.
Ещё более перспективное направление для лазерных синих светодиодов это матрицы телевизоров и мониторов.
Подобные разработки есть у Sony. Samsung продвигает на рынок microLED, где синие светодиоды совмещены с квантовыми точками. Одновременно решается проблемы ограниченности ресурса OLED и точности цветопередачи квантовыми точками. Лазерные светодиоды способны совершить на этом рынке революцию!!!
И конечно про цветопередачу стоит замолвить слово
Комментарии
Больше плотность потока - больше нагрев - больше проблем. Но в целом бОльшая монохроматичность лазера - потенциально обещает (в традиционных люминофорах) бОльшую эффективность накачки и бОльший КПД.
С квантовыми точками всё проще: до тех пор, пока держат оболочки, то они вечные, ну и спектры накачки у них относительно широкополосные по определению.
Литературное бла-бла-бла статьи пребывает в вопиющем противоречии с техническими характеристиками той же статьи.
Стандартные светодиодные лампы имеют такую же световую эффективность, как и стандартные люминисцентные. 80 Лм/Вт.
"Новейшие" "лазерные" (производятся другими фирмами сто лет в обед) - несколько лучшую - 90 Лм/Вт.
То есть, эффективность лучше, но на 10 Лм/вт, а не в 10 раз.
Все бла-бла-бла про непрерывный спектр светодиодных ламп кочует по всем рекламным статьям про светодиодные лампы лет 15 уже. Является полнейшим бредом, поскольку люминофоры в светодиодах и люминисцентных лампах используются абсолютно одинаковые. Электрический разряд в парах ртути дает ультрафиолет, и светодиод светит ультрафиолетом. Задача преобразования ультрафиолета в видимый свет в светодиодных и люминисцентных лампах решается одними и теми же люминофорами.
Сами люминофоры являются научной темой, отдельной от темы способа получения ультрафиолета для накачки, и никак с прогрессом светодиодов не связанной.
Можно я не буду повторяться, а просто пошлю вас... читать статью, которую вы судя во всему ниасилили
Современные светодиоды могут давать белый свет и без люминофора. Там принцип совершенно другой, ничего общего с газоразрядными лампами.
Нет, это Вы несёте "свет истины" понахватавшись разного откуда не попадя.
Во-первых, скажем так: 150Лм/Вт уже не редкость для светодиодов, 120Лм/Вт - вполне массово, 100-120Лм - скорее уже типично для светильников.
Во-вторых, люминофоры в светодиодах и ртутных лампах очень даже разные, это я как человек непосредственно ими и занимавшийся говорю. Не, ну то есть, "светодиодный" люминофор будет и под УФ светить (обратное в общем случае неверно, но часто бывает), но в целом у люминофоров в люминесцентных лампах и светодиодах довольно разные условия работы и критерии оптимизации. Составы и способы получения пересекаются, но вещи это, всё-таки разные. Если по-первой ещё использовали старое-доброе, то потом быстро перешли на специализированные люминофоры, причин сотни.
В-третьих, плохая передача ЛДС обусловлена в том числе фундаментальными причинами: линейчатым спектром ртутного разряда. Там помимо УФ ещё много всего в видимом спектре высыпает. Линиями, как и положено нормальному излучению возбуждённых атомов. Люминофор всё это слегка рассеивает, но не более того. В светодиоде можно (если поглощать синий накачки на почти-100%) добиться очень, очень хорошего, почти идеального спектра. Не всем это надо, и люмены страдают, так что от дешёвых китайцев этого ждать не нужно, но в принципе у хороших ламп Rа=95 - вполне нормально. У подсветки ЖК-экранов, например, и 99 можно - почти 100. У ЛДС такого не выйдет.
И в-четвёртых, всё-таки в светодиодах уже 15 лет как нет накачки ультрафиолетом! Блин, да откуда эти мифы берутся?! Только синий свет. На заре отрасли были (очень, очень малочисленные) белые СИД с УФ-накачкой, но сейчас их только самому ручками собрать можно или на спецзаказ. УФ-светодиоды за ватт - дико дороги (на десятичные порядки дороже на ватт синих) и имеют очень хреновый КПД.
Страницы