ЖУРНАЛ «СТА» 1/2016

корпусирования кристаллов позволило компании Fairchild стать первым массо- вым производителем дешёвых полупро- водниковых оптоэлектронных приборов. Девиз нашей эпохи – энергоэффек- тивность. Поскольку на искусственное освещение приходится очень суще- ственная доля от общего расхода энер- гии, совершенствование технологий в этой области является насущной задачей всего человечества. Какими же источни- ками искусственного света мы пользу- емся сегодня, и насколько они эффек- тивны? Традиционная лампа накали- вания обеспечивает светоотдачу около 15 люмен на каждый затраченный ватт электроэнергии. Остальная энергия рас- сеивается в виде тепла. Таким образом, эта технология является аутсайдером в гонке за энергоэффективностью, не из- жившей себя до сих пор лишь благодаря своей простоте, низкой стоимости и крайне широкой распространённости. Гораздо более современные флуорес- центные светильники, как правило, обладают светоотдачей в диапазоне от 45 до 75 лм/Вт. Металлогалогенные лам- пы ещё более эффективны и добрались уже до 115 лм/Вт, а натриевые лампы высокого давления – до 150 лм/Вт. Именно они являются лидерами в номи- нации стоимости люмена на сегодняш- ний день, что обусловливает их широкое применение в области муниципального и промышленного освещения. Однако эти источники света имеют ряд суще- ственных недостатков, которых лишены светодиоды. Это позволяет LED-техно- логиям вступать в конкуренцию и всё чаще побеждать (рис. 2). Современные светодиоды – уникаль- ный и потенциально самый энергоэф- фективный из ныне известных источ- ников света. Массово производимые ныне сверхъяркие светодиоды пока не могут похвастаться рекордно низкой стоимостью люмена. Но у технологии имеется серьёзный запас роста: счита- ется, что теоретический максимум све- тодиодов находится в промежутке меж- ду 260 и 300 лм/Вт, и исследователи ве- дущих компаний в лабораторных экс- периментах уже стремятся к этим ха- рактеристикам. Светоотдача коммерче- ских LED-светильников растёт с каж- дым годом, и это даёт надежду на вы- теснение LED-светильниками в неда- лёком будущем всех упомянутых конку- рентов. Кстати, не только энергоэф- фективность обусловливает уникаль- ность LED-источников света. Они обладают целым рядом других преиму- ществ, принципиально недоступных конкурентам: безынерционностью и в силу этого уникальными возможностя- ми управления светом, исключитель- ной компактностью, работоспособ- ностью в условиях больших перепадов температур, невосприимчивостью к ударам и вибрации, способностью из- лучать в узком диапазоне длин волн, долговечностью, высокой экологич- ностью (не содержат вредных веществ и соединений). Стоит упомянуть, что све- тодиоды являются приборами с низким напряжением питания. Это их свойство незаменимо, например, для создания искробезопасного оборудования. Бла- годаря такому сочетанию уникальных свойств спектр применения светодиод- ных источников света неуклонно ши- рится, захватывая всё новые направле- ния, каждое из которых заслуживает от- дельного рассказа. К сожалению, как говорил Козьма Прутков, нельзя объять необъятное, и в этой статье мы сосредо- точимся лишь на LED-освещении. LED В ПАТЕНТАХ И ИЗОБРЕТЕНИЯХ Интересно оценить современное со- стояние рынка LED-разработок веду- щих компаний. И в этом нам поможет патентная статистика, позволяющая не только определить лидеров рынка, но и оценить, в каких направлениях и на- сколько продуктивно сегодня ведутся исследования. Такое понимание, без- условно, важно для всех участников рынка. Итак, абсолютным лидером по числу патентов (рис. 3) является на се- годняшний день компания Samsung, следом за которой в первую пятёрку входят LG, Philips, GE, Osram. Надо сказать, однако, что количество патен- тов, отражая активность той или иной компании, не характеризует концепту- альную значимость её разработок. В ка- честве иллюстрации можно привести компанию Cree, не вошедшую в число лидеров по абсолютному количеству патентов, при этом являющуюся при- знанным лидером в области совершен- ствования светоотдачи кристаллов (лм/Вт). Например, новый 6000 лм све- тодиодный модуль Cree LMH2 являет- ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ 7 СТА 1/2016 www.cta.ru Эффективность (лм/Вт) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 2020 ? 2016 2015 Лампы накаливания Галогенные лампы Компактные люминесцентные лампы 4 “ люминесцентные лампы Т12 4 “ люминесцентные лампы Т8 4 “ люминесцентные лампы Т5 Металлогалогенные лампы Натриевые лампы высокого давления Светодиодные лампы 0 400 800 1200 1600 Количество патентов Samsung LG Philips GE Osram Panasonic Kodak Cree Seiko Sony Рис. 2. Сравнительная эффективность различных источников освещения Рис. 3. Общее число патентов в области LED, полученных ведущими игроками рынка