?

Log in

No account? Create an account
 
 
12 August 2010 @ 12:09 pm
Светодиоды. Обзор по материалам СМИ.  
ОБЗОР ПО МАТЕРИАЛАМ СМИ
(классификация, характеристики, преимущества, области применения, производители, рынки и перспективы)

Светодиод, или светоизлучающий диод (СИД, в английском варианте LED light emitting diode) полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Работа основана на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход.
Основные типы светодиодов
обычные светодиоды LED (light emitting diode),
светодиоды высокой яркости (HB LEDs),
органические светодиоды OLED (organic light-emitting diodes)

1. Основные сведения о светодиодах


1.1. Принцип действия светодиодов

Светодиод состоит из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.

1.2. Внешний вид и основные параметры

У светодиодов есть несколько основных параметров
Тип корпуса
Типовой (рабочий) ток
Падение (рабочее) напряжения
Цвет свечения (длина волны, нм)
Угол рассеивания
В основном под типом корпуса понимают диаметр и цвет колбы (линзы). Светодиод это полупроводниковый прибор, который необходимо запитать током. Ток, которым следует запитать тот или иной светодиод, называется типовым. При этом на светодиоде падает определенное напряжение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями. Важнейшими элементами, используемыми в светодиодах, являются: Алюминий (Al), Галлий (Ga), Индий (In), Фосфор (P), вызывающие свечение в диапазоне от красного до жёлтого цвета. Индий (In), Галлий (Ga), Азот (N) используют для получения голубого и зелёного свечений. Кроме того, если к кристаллу, вызывающему голубое (синее) свечение, добавить люминофор, то получим белый цвет светодиода. Угол излучения также определяется производственными характеристиками материалов, а также колбой (линзой) светодиода.

1.3. Получение белого света с использованием светодиодов

Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

1.4. Электрические и оптические характеристики светодиодов

Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В). При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5В для одного светодиода. Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения. Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

1.5. Проблема стабилизации тока через светодиод

В рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения. Незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.

1.6. Срок службы светодиода

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

1.7. Вредность для человеческого глаза

Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, потому что, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют. Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально.

1.8. Преимущества

Светодиоды оказались единственными источниками света, способными создать яркость, сравнимую с прежней, при энергопотреблении, составляющем всего 10% от уровня потребления энергии лампами.
Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надежность (ударная и вибрационная устойчивость), что обеспечивает антивандальные качества. В отличие от стеклянных трубок данные источники света изготовлены из пластика.
Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности.
Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие.
Миниатюрность. Различные сувениры, миниатюрные стенды и компактные табло, украшенные светодиодной символикой компании, смотрятся на удивление выразительно и необычно.
Долгий срок службы (долговечность) Срок службы светодиодов — 10 лет. Данные источники света обладают ресурсом использования 100 000 часов, а ведь это 10–12 лет непрерывной работы. Для сравнения — максимальный срок работы неоновых и люминесцентных ламп составляет 10 тыс. часов.
За это же время в световом модуле, использующем люминесцентные лампы, их нужно будет сменить 8–10 раз, а лампы накаливания придется заново «вкручивать» от 30 до 40 раз. Использование светодиодных модулей позволяет снизить затраты на электроэнергию до 87%!
Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление. Характерное напряжение, необходимое для работы одного светодиода, — 3–4 вольта Рабочее напряжение светодиодных модулей составляет 10–12В. В условиях, когда требуется соблюдение повышенных мер безопасности или нет возможности использовать высокие напряжения, светодиоды являются оптимальным выбором.
Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения. Светодиоды, в отличие от ламп с неоном, имеют практически неограниченные возможности для «игры» со спектрами, цепочки которых можно выстроить таким образом, чтобы световые акценты точно работали на образ. Плавные, почти незаметные для глаза световые переходы от пика к пику в плане выразительности, конечно, уступают живописи, но оставляют далеко позади другие источники света. Изощренная цветодинамика, характерная для светодиодных модулей, способна удовлетворить требования самого требовательного дизайнера. Интересно, что игра со спектрами имеет и экологическое значение. Ведь кривые чувствительности, скажем, растений и человеческого глаза не совпадают: те спектры, которые комфортны для нашего глаза, часто дискомфортны для растений, и наоборот. Зональное использование различных светодиодных «цепочек» в тех интерьерах, где одновременно пребывают и растения, и человек, снимают эту проблему.
Регулируемая интенсивность свечения.
Способность надежно функционировать в самом широком диапазоне рабочих температур. Известно, что на морозе внутри газоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводит к снижению яркости свечения. При отрицательных температурах также возникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.

1.9. Недостатки

Относительно высокая стоимость. Отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз. Но с другой стороны, практика показывает, что совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию светодиодных изделий, в конечном итоге оказываются в 2 — 2,5 раза ниже затрат на обычные светильники.
Малый световой поток от одного элемента, из-за чего требуется объединять многочисленные отдельные светодиоды в группы. Чтобы обеспечить яркий и красочный свет, мгновенно привлекающий внимание, требуется большое количество светодиодов. В данном случае возникает необходимость использования универсальных модулей: один или два светодиода, которые можно интегрировать практически в любой рекламный образ.
Деградация параметров светодиодов со временем.
Повышенные требования к питающему источнику.

1.10. Об истории создания и использования светодиодов

Светодиоды находят применение практически во всех областях. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования к электробезопасности.
Изобретение первых светодиодов — полупроводниковых диодов в эпоксидной оболочке, выделяющих монохроматический свет при подключении к электротоку — относится к 1960-м годам. Однако до 1980-х низкая яркость, отсутствие светодиодов синего и белого цветов, а также высокие затраты на их производство ограничивали их массовое применение в качестве источников света. Поэтому светодиоды в основном использовали в наружных электронных табло, ими оборудовали системы регулирования дорожного движения, применяли в оптоволоконных системах передачи данных и медицинском оборудовании.
Появление сверхярких, а также синих (в середине 1990-х годов) и белых диодов (в начале XXI века) и постоянное снижение их рыночной стоимости привлекли внимание многих производителей к данным источникам света. Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работы электронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экранов различных приборов, в том числе — мобильных телефонов и пр. Впоследствии применение светодиодов основных цветов (красного, синего и зеленого) позволило получать цвета вывесок фактически любых оттенков, а также конструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.
Светодиоды, за счет их малой потребности в электроэнергии, — оптимальный выбор декоративного освещения в местах, где существуют проблемы с энергетикой.
Срок службы светодиодов, превышающий в 6–8 раз долговечность люминесцентных ламп, относительная простота в работе с ними на этапе сборки изделий, отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и их антивандальные качества делают эти источники света конкурентоспособными с более традиционными -газоразрядными, люминесцентными лампами и лампами накаливания. Одним из немногих и существенных аспектов, за счет которого неон удерживает свои позиции в сегменте подсветки вывесок, является пока еще более высокая стоимость светодиодов.

1.11. Области применения обычных светодиодов

Все виды световой рекламы (вывески, щиты, световые короба и др.).
Замена неона.
Дизайн помещений.
Дизайн мебели.
Архитектурная и ландшафтная подсветка.
Одноцветные дисплеи с бегущей строкой.
Магистральные информационные табло.
Алфавитно-цифровые табло и дисплеи, от полноцветных видео дисплеев на спортивных стадионах и в торговых центрах до одноцветных информационных табло. Эта область приблизительно эквивалентна транспортным средствам по размерам рынка.
В транспортных средствах для обеспечения как внешних сигнальных функций, таких как стоп-сигналы и индикаторы поворота, так и в интерьере автомобилей чаще всего для освещения приборной панели. Найдя свое первое применение в дополнительных (центральных) стоп-сигналах, светодиоды стали обычным явлением во всех типах транспортных средств, включая автомобили, автобусы, грузовики, мотоциклы, а также поезда и самолеты.
Дорожные знаки и светофоры.
Стерилизация питьевой воды.
В качестве системы подсветки в жидкокристаллическихпанелях и телевизорах и в проекторах.

2. Светодиоды высокой яркости

В последние годы, были разработаны яркие светодиоды в широком диапазоне цветов, который теперь включает белый. Это в свою очередь, открыло массу новых применений для светодиодов в качестве источника света со своей собственной нишей рынка. Для определения таких светодиодов также используют синонимы «суперяркие светодиоды», «сверхъяркие светодиоды», «ультраяркие светодиоды». Есть несколько способов идентифицировать светодиоды высокой яркости. Первый очень прост и интуитивен светодиоды настолько яркие, что наблюдатель не может непосредственно смотреть на них, без раздражения глаз. Второй более технически определен, основываясь на производственном процессе светодиодов. Существует два типа светодиодов высокой яркости с использованием определенных полупроводниковых материалов. На основе AlInGaP создают красные, оранжевые, желтые и зеленые светодиоды высокой яркости. Другой материал InGaN, позволяет создать синий, сине-зеленый, чистый зеленый и, совместно с желтым фосфором, белый цвет. Простейший 5 мм светодиод высокой яркости обеспечивает интенсивность света, по крайней мере, несколько сотен милликандел

2.1. Преимущества светодиодов высокой яркости

Светодиоды имеют ряд преимуществ (особенно перед обычными лампами накаливания):
срок службы светодиодов достигает 20 лет, тогда как лампы накаливания служат примерно 3 года,
более широкий луч и, следовательно, бульший угол видимости,
рассеивание света более равномерное,
отсутствие точек излишней яркости упрощает фокусирование,
потребляют значительно меньше энергии, что существенно удлиняет срок службы аккумуляторных батарей резервного питания,
если лампы накаливания при порче гаснут мгновенно, светодиоды в течение некоторого времени сохраняют ограниченную работоспособность.

2.2. Недостатки светодиодов высокой яркости

Проблемы, связанные со светодиодами, относятся к спектру их излучения, а также к сомнениям в том, могут ли лица с ослабленным цветовосприятием правильно распознавать сигналы с мигающим огнем.

2.3. Области применения

Область применений сверхъярких светодиодов очень близка к области применения обычных светодиодов, но в то же время может быть условно разделена на две широкие категории, а именно, с использованием прямого света и освещение. Прямой светодиодный свет используется для передачи информации, например в алфавитно-цифровых табло и полноцветных видео дисплеях, где светодиоды формируют пиксели дисплея. В сигнальных устройствах также используется прямой свет.
В настоящее время наиболее широко представлены следующие области применения

2.3.1.Мобильные устройства

Широкое применение сверхъяркие светодиоды находят в мобильных приборах, таких как сотовые телефоны и коммуникаторы. Сверхяркие светодиоды используются как лампы подсветки для дисплеев на жидких кристаллах. Монохромные светодиоды (скажем, синий или зеленый) используются для одноцветных дисплеев, в то время как белые светодиоды, используются для подсветки полноцветных дисплеев. Чаще всего, синие или белые светодиоды используются для подсветки клавиатуры, в то время как белые светодиоды также выполняют функцию вспышки в телефонах со встроенными цифровыми камерами.

2.3.2. Световая реклама

Поскольку характеристики светодиодов продолжают улучшаться в тандеме с сокращением стоимости, на подходе новые применения, не в последнюю очередь с использованием белых светодиодов, готовые заменить существующие технологии освещения (обычные лампы накаливания и неоновые лампы). Последний фактор является особенно интересным для индустрии световой рекламы, поскольку светодиодный источник света критический компонент световых вывесок. Показав свою эффективность в электронных информационных табло и как источник подсветки объемных букв, в качестве альтернативы неону, новые суперяркие светодиоды теперь входят на рынки, которые были вне досягаемости для такой физически маленькой технологии. Думается, что наружная световая реклама станет взрывным фактором, как для светодиодной промышленности, так и для индустрии наружной рекламы. Все больше и больше рекламных компаний переходят к использованию светодиодов во всех видах световой рекламы объемных буквах, световых коробах, световых рекламных вывесках, ультратонких лайтбоксах. Преимущества суперярких светодиодов используются в полной мере, включая их небольшой размер, низкое питающее напряжение и энергопотребление, высокую надежность и срок службы до 100000 часов, простоту установки, снижение стоимости и времени производства рекламной продукции. Светодиоды определили себя как уникальный и существенный источник света, что уже изменило рекламный рынок, некогда бывший во власти неона, и будет иметь далекие последствия для всей индустрии световой рекламы.

2.3.3. Активные дорожные знаки, уличные указатели

Сверхъяркие светодиоды нашли свое постоянное место на улицах городов и автомагистралях. Фактически не требующие обслуживания, светодиоды предлагают многочисленные преимущества перед другими источниками света, доступными сегодня. Начав свое применение со светофоров, сегодня светодиоды устанавливаются во все большем числе дорожных сигнальных устройств и уличных указателей. Освещенные уличные указатели очень значимое усовершенствование для дорожной инфраструктуры. Не трудно понять почему. Световые уличные указатели улучшают видимость и четкость на всех расстояниях и в любых условиях, сокращая затраты внимания, требуемого водителю чтобы найти названия улиц и другую информацию, и давая водителям большее количество времени для планирования их действий на перекрестках и дорожных развязках. Эти выгоды особенно ценны в больших городах с активным движением и зонах туризма с большим количеством иногородних водителей.

2.3.4. Применение в сигнальных устройствах

В настоящее время светодиоды нашли применение на железнодорожном транспорте в качестве источника света для таких сигналов, как предупредительные на переездах и обозначающие хвост поезда и переездные светофоры. Рассматривается возможность использовать их в светофорах.

2.3.5. Освещение в интерьере, архитектуре и ландшафте

Мощные ультраяркие светодиоды заново создают образы и чувства ландшафтов, мостов, фасадов и других архитектурных поверхностей по всему земному шару. Лампа накаливания была заменена новыми энергоэффективными светодиодами, которые являются и безвредными для окружающей среды и все более рентабельными. Светодиодная промышленность с оборотом свыше 10 миллиардов долларов продолжает расти, чтобы обеспечить новые возможности архитекторам и проектировщикам.

2.4. Перспективы применения

2.4.1. Эффективность

Эффективность применения светодиодов растет, поскольку их стоимость непрерывно снижается, а новые технологические усовершенствования приводят к постоянному увеличению яркости светодиодов. В то время как сверхъяркие светодиоды, очевидно, продолжат свое проникновение на все их текущие рынки, новые прикладные области применения разовьются уже в ближайшие годы, хотя сегодня этот сегмент составляет приблизительно 5% от всего рынка сверхярких диодов. Несколько примеров: подсветка больших жидкокристаллических панелей, головной свет автомобильных фар, освещение натяжных потолков. Действительно ли светодиоды заменят традиционные источники света общего применения, остается предметом для дебатов.

2.4.2. Прожекторы для освещения производственных площадей.

2.5. Состояние индустрии и рынка светодиодов высокой яркости

В 2006-м производство сверхъярких светодиодов выросло на 14% по сравнению с 2005 годом (5,8 миллиарда долларов) и зафиксировало рост с полным объемом 6,6 миллиардов долларов. Рыночные доли светодиодов высокой яркости распределились так: мобильные приборы (52%, как и в прошлом году), вторые места поделили световые вывески и дисплеи (14%) и транспортные средства (14%). В категорию «прочее» попали применения, связанные с продолжающимся улучшением ярких светодиодов белого свечения в показателе цена/свойства. Новые светодиоды повышенной яркости открывают рынок по замене традиционных источников света светодиодными лампами в самых разнообразных применениях.
Насыщенные цвета светодиодов создают фантастические эффекты при подсветке воды. Светодиодное освещение фонтанов создает ни с чем не сравнимые «флюоресцирующие» световые картины, одну из которых мы можем наблюдать в Москве (площадь Европы перед Киевским вокзалом).

3. Органические светодиоды OLED

Перспективным представляется изготовление гибких дисплеев по технологии OLED. Эти дисплеи представляют собой тонкие пластмассовые листы, которые могут использоваться для отображения цветных как статичных, так и подвижных электролюминесцентных буквенно-цифровых обозначений. Дисплеи OLED управляются тонкими пленочными транзисторными электродами TFT (thin-film transistor). Для формирования отдельных цифровых и буквенных символов используются сегменты. Каждый сегмент состоит из прозрачной жидкости, заключенной между прозрачными электродами. При возникновении между ними электрического поля коэффициент отражения жидкости меняется и сегмент темнеет. Таким образом можно формировать символы, избирательно затемняя отдельные сегменты.
Первоначально дисплеи OLED предназначались для портативных ЭВМ, мобильных телефонов, калькуляторов и т. п. Потенциально эти дисплеи могут быть использованы для отображения трехмерных изображений.

3.1. Преимущества OLED

Преимуществами OLED перед традиционными дисплеями, например, жидкокристаллическими, являются
более высокая контрастность,
лучшая передача цветовой гаммы (потенциально даже лучше, чем на экране с электронно-лучевой трубкой),
меньшее потребление энергии,
исключение необходимости подсветки дисплея с обратной стороны.

3.2. Недостатки

Недостатки полимерных дисплеев OLED
неустойчивость к воздействию влаги и атмосферного кислорода. В связи с этим иногда они изготовляются с защитными стеклами, в результате чего утрачивается их гибкость.
короткий срок службы, особенно для полимеров, излучающих в синем диапазоне видимого света. Короткий срок службы ограничивает круг применения таких панелей лишь небольшими устройствами — дисплеями мобильных телефонов, портативных плейеров, автомагнитол и так далее.

5. Некоторые перспективные направления в области светодиодов

5.1. Новый тип LED

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) заявили о создании светодиода нового типа резонаторного LED (resonant cavity LED, RCLED), который в семь раз ярче традиционных LED. Этого удалось достичь благодаря дополнительному вытравливанию круговых решеток Брэгга размерами 130 нанометров на поверхности устройства. По мнению исследователей, новая технология может применяться в оптокогерентной томографии и других средствах медицинской визуализации.
По словам руководителя исследования Марка Су (Mark Su), усиление первичного LED-излучения с помощью системы дифракционных колец привело к приросту выхода световой энергии на 41%. Первый RCLED представляет собой полупроводниковый прибор из арсенида галлия, работающий в инфракрасном диапазоне. Решетки Брэгга были выполнены на нем с помощью электронно-лучевой литографии.
В настоящее время планируется перенести опыт усиления светового излучения в наноструктурах на различные нанофотонные устройства — в первую очередь на оптофотонные транзисторы. В будущем развитие RCLED-технологии может привести к появлению компактных и мощных видеопроекторов.

5.2. Светодиод на страже

Группа ученых из Висконсин-Мэдисонского университета, США, нашла новое, многообещающее применение привычным светодиодам
Оказывается, можно так подобрать материал поверхности светодиода, что он становится чувствителен к примесям различных химических веществ в воздухе и начинает менять интенсивность излучения или даже мигать. Этот эффект позволит создать чрезвычайно чувствительные, миниатюрные и дешевые датчики атмосферных загрязнений. На одном чипе можно разместить набор светодиодов с химически активной к различным веществам поверхностью и фотодиоды, регистрирующие их излучение и преобразующие его в электрический сигнал. Это позволит не только сигнализировать о наличии загрязнения, но и сразу определить его тип и концентрацию.
Сегодня в мире наиболее распространены химические сенсоры, которые встроены в системы безопасности домов и чувствительны к дыму, радону или угарному газу, а также системы, контролирующие выхлоп автомобилей. Но все существующие датчики выглядят весьма примитивно по сравнению с предлагаемой технологией.
Авторы изобретения считают, что конечной целью работы по созданию «лаборатории в чипе» будет создание систем реального времени, реагирующих на различные загрязнения окружающей среды — от смога до химической атаки.

5.3. Использование излучения LED для хранения продуктов

Доказано: в холодильнике, где установлены LED, срок хранения фруктов и овощей увеличивается на лишнюю неделю. Хорошие результаты показывает использование светодиодов и для очистки воды. На основе LED уже разрабатывается специальный компактный — удобный для переноски в кармане одежды — прибор, обеззараживающий жидкости. Его применение будет особенно актуально в странах третьего мира, где остро стоит проблема борьбы с кишечными инфекциями. Уже известны примеры использования LED и в агропромышленности: новые технологии голубого освещения были опробованы на плантациях столь популярного в восточной кухне растения васаби. Результаты эксперимента — активный рост растения — порадовали как ученых, так и гурманов. Аналогичные эксперименты проводились даже на борту космического корабля: там исследовали воздействие LED на салат-латук, которое также дало хороший результат.

5.4.Строительство
«Светодиодной долины»

В южнокорейском городе Кванчжу создается «Светодиодная долина» (LED Valley) — аналог знаменитой Силиконовой долины в Америке.
На создание Светодиодной долины — своеобразного корейского технопарка, в котором будет размещено самое совершенное на сегодняшний день производство светодиодов, — только в период 20052008 гг. будет затрачено $100 млн. Предполагается объединить на одной территории 4050 компаний, связанных с производством светодиодных устройств на всех стадиях — от чипов до их интеграции. Девять таких компаний уже размещены в бизнес-инкубаторе корейского института фотонных технологий (Korea Photonics Technology Institute, KOPTI).
Светодиодная долина создается в рамках второго этапа амбициозной программы муниципалитета города Кванчжу под названием «Фотоэлектроника-2010» (Photonics 2010). В случае успешной реализации проекта город к 2010 году станет одним из пяти крупнейших центров производства фотоэлектронных устройств.
Одной из основных целей второго этапа является привлечение хорошо известных мировых производителей в Кванчжу и поддержка малых и средних компаний в процессе развития их до того уровня, который позволит им быть конкурентоспособными на мировом рынке. Благодаря рекламной деятельности Кванчжу уже посетили ведущие мировые эксперты и руководители, которые смогли оценить сложившиеся здесь условия для развития бизнеса. Три иностранные компании, в их числе фирма OE Solution, произвели непосредственные инвестиции в Кванчжу по линии прямых зарубежных инвестиций, а еще несколько компаний обсуждают такую возможность в настоящее время.
В рамках первого этапа создания Светодиодной долины, который реализовывался на протяжении 20002003 гг., в строительство «города будущего» было вложено в общей сложности около $395 млн. в основном в виде капитальных вложений на создание инфраструктуры проектно-исследовательских институтов в Кванчжу. В числе созданных в тот период объектов комплекс фотоэлектронной интеграции площадью 181,8 тыс. кв. м, в котором специализирующиеся в области фотоэлектроники компании смогут очень выгодно арендовать площади для организации многочисленных научно-исследовательских лабораторий таких, как корейский институт фотоэлектронных технологий, центр оптических средств связи ETRI, институт передовых фотоэлектронных исследований, штаб-квартира KITECH в Кванчжу, а также корейская ассоциация развития фотоэлектронной промышленности
К настоящему времени в Кванчжу уже приняли решение «осесть» около 230 высокотехнологичных компаний, специализирующихся в области полупроводников, оптических средств связи, прецизионной оптики и оптических материалов. За прошлый год совокупный объем продаж в регионе, по данным агентства привлечения инвестиций муниципалитета Кванчжу, составил $1,2 млрд.

5.5. OLED вытесняют ЖК

OLED вытесняютдоминирующие в наши дни жидкокристаллические (ЖК) панели благодаря ряду принципиальных преимуществ. Изображение в ЖК-мониторах и телевизорах получается пропусканием белого света через слои матриц, поляризующих и фильтрующих электромагнитное излучение. Ни одна современная люминесцентная лампа не позволяет получить идеального «белого» излучения, что существенно осложняет задачу достоверной цветопередачи. Полимерные светодиоды же, в свою очередь, являются самостоятельными источниками монохроматического света подобно люминофорам, применяющимся в электронно-лучевых трубках старых мониторов и телевизоров. Это обусловливает существенно большую достоверность их цветопередачи, яркость и контрастность. Кроме того, OLED-дисплеи потребляют меньшее количество энергии по сравнению с ЖК-панелями именно ввиду отсутствия необходимости дополнительной подсветки.
Применение органических светодиодов позволит не только сделать мониторы намного тоньше, но также сделает их гибкими их можно будет сгибать и скручивать.

5.6. OLED вытесняют LED

На смену прежним LED идут органические светодиоды OLED, обладающие по сравнению со своими предшественниками рядом ценных преимуществ. Во-первых, у «органики» в десятки раз большая яркость свечения, во-вторых, для неё характерно намного меньшее (7–15%) потребление энергии. Кроме того, толщина OLED втрое уступает толщине обычных светодиодов, что даёт возможность эффектно использовать их в стеклянной мебели, в светящихся кромках и даже в сворачивающихся телеэкранах для меблировки домашних кинотеатров и игровых центров. Поначалу считалось, что достоинства органических диодов перекрываются их единственным, но весьма серьёзным недостатком: относительно коротким (до 5 тысяч часов) сроком службы. Однако же, вторая половина 2006 года стала временем активного поиска более стойких покрытий для OLED, и на последних мебельных выставках в США, Японии и Гонконге уже демонстрировались комплектующие и светильники на OLED с достаточно длительным для промышленного применения сроком работы (правда, пока всё ещё уступающим LED). Ещё одним направлением интенсивного использования «органики» стало деревообрабатывающее производство, которое начало переходить на OLED-дисплеи для станков CNC. Так, недавняя разработка американской корпорации MAZAK, получившая название Mazatrol Matrix CNC, уже причислена журналом Industry Week к тысяче лучших технологических продуктов. Достоинства новых светодиодов позволили значительно повысить чёткость и яркость выводимых на дисплей данных.

5.7. OLED вытесняют лампы накаливания

По данным российских экспертов, сверхъяркие светодиоды уже в ближайшем будущем вытеснят лампы накаливания (в США и Японии к 2010 г.). По экспертным оценкам, объем этого рынка к 2007 г. достигнет $4,5 млрд. Эти прогнозы подтверждаются активностью инвесторов так, компания в августе 2005 года приобрела 47% акций за 765 млн.
Автор: Работа выполнена экспертами ВЭБИС www.vebis.ru


С другими статьями вы можете ознакомиться на нашем сайте.