Reklama
Advertisement
Advertisement
Ďalšia story
Zatvoriť

Newsletter

Ďakujeme za váš záujem! Odteraz vám už neunikne žiadna novinka.
Ľutujeme, ale váš formulár sa nepodarilo odoslať.
  • #Eco
  • 6 min.
  • 15.10.2012

LED má päťdesiatku, je na vrchole

LED má päťdesiatku, je na vrchole
Juraj Procházka
LED má päťdesiatku, je na vrchole

Pred päťdesiatimi rokmi, v októbri 1962, sa fyzik Nick Holonyak stal „otcom LED“. Vyvinul viditeľné LED svetlo. Aj keď fenomén elektroluminiscencie bol objavený už v roku 1907 britským výskumníkom Henrym Josephom Roundom, reálna svetloemitujúca dióda (LED) vznikla až na báze experimentov so zlúčeninou arzenidu gália s fosforom (GaAsP).

Prof. Holonyak

Profesor Nick Holonyak. Foto: Bill Wiegand, University of Illinois at Urbana-Champaign

Holonyakov vynález LED umožnil už v roku 1964 vytvoriť komerčne dostupné LED displeje. Tieto ručne vyrábané prístroje boli vlastne náhradou elektróniek – digitrónov a skladali sa z tzv. sedemsegmentoviek.

Len červené kontrolky

Takže žiadne grafické zobrazovanie a navyše dlhé roky boli k dispozícii len červené LED. Uplatnili sa však vo vreckových kalkulačkách a displejoch digitálnych hodiniek. Holonyak (študent nositeľa Nobelovej ceny Johna Bardeena – vynálezcu tranzistora) vynašiel aj QW laser, ktorý sa stal základom pre prehrávače kompaktných diskov a optické káble a vyvinul prvé stmievateľné vypínače osvetlenia pre domácnosti.

LED ziarovky

LED žiarovky sa stanú na istý čas lídrom na trhu – kým nepríde OLED.

Použitie rôznych polovodičových zlúčenín, ako sú gálium alumínium arsenid fosfid (GaAlAsP), indium gálium nitrid (InGaN) a alumínium gálium fosfid (AlGaP), v spojení s fosforovou povrchovou vrstvou, umožnilo vývoj LED diód emitujúcich svetlo naprieč celým viditeľným spektrom. Postupne sa po červených objavili aj oranžové, žlté a zelené LED (v roku 1980), ale trvalo ešte 10 rokov, kým sa podarilo vytvoriť modrú LED na báze GaN. Vtedy sme už boli z hľadiska zobrazovacích displejov teoreticky „za vodou“, lebo z kombinácie RGB (červenej, zelenej a modrej) vieme vytvoriť väčšinu farebnej škály.

Ďalší prielom znamenalo skonštruovanie bielej LED, keď v r. 1991 japonský profesor Shuji Nakamura predstavil prvú LED s vysokým jasom použitím emitora nitridu gália, ktorý produkoval veľmi jasné modré svetlo, čiastočne prevedené na žlté pomocou fosforovej povrchovej vrstvy. Odvtedy účinnosť a svetelný tok LED neustále rastie a ceny na jednotku svetelného toku (lumen, lm) klesajú. Podľa Dr. Rolanda Haitza by mohla účinnosť LED osvetlenia v roku 2020 dosiahnuť úroveň 200 lm/W, dnes je to v priemere polovica.

Pozrite si: Konečne prídu LED žiarovky vhodné na prácu

Použitie LED na podsvietenie LCD displejov je teraz rozšírené v mobilných aplikáciách aj v TV. Oproti LCD displejom podsvieteným studenými katódovými žiarivkami (CCFL) ponúka LED okrem veľkej flexibilnosti ďalšie výhody, ako sú nižšie náklady na prevádzku, nízke napätie, široký pozorovací uhol, vysoký kontrast a v neposlednej rade (najmä pri Direct LED) lepšie stmievanie obrazových bodov.

Kráľ ešte žije, korunným princom je však OLED

Inou vývojovou vetvou je technológia OLED (organic LED). Je to v podstate vrstva elektroluminiscenčného materiálu medzi dvoma vrstvami organických polymérov. OLED technológia bude pravdepodobne tou killer aplikáciou, ktorá bude „zabijakom“ nielen LCD a plazmových TV, ale nakoniec prevalcuje aj všetky možné druhy osvetlenia, vrátane úsporných žiariviek aj LED žiaroviek. Chvíľu to ešte potrvá, ale nie veľmi dlho, môžete mi veriť. Kto by nechcel televízor s jasom a kontrastom plazmového panelu tenký skoro ako papier a so spotrebou možno 10x nižšou? A to isté platí o osvetlení: svietiť budú celé steny s minimálnou spotrebou a variabilnou farbou podľa nálady a potreby. Fantázia!

OLED Verbatim

OLED osvetlenie prinesie nový rozmer do našich interiérov. Spektrum svetla môžeme meniť podľa nálady, alebo aj v rytme hudby. Foto: Verbatim

K významným inovátorom OLED osvetlenia patrí aj Mitsubishi Chemical Corporation, materská spoločnosť Verbatimu. Verbatim globálne predstavil prvý farebne laditeľný a stmievateľný OLED modul, ktorý prináša jas až 2 000 cd/m². Najnovší rad modulov VELVE OLED disponuje dvakrát vyšším jasom než predchádzajúce generácie. Architekti a návrhári interiérov môžu využívať OLED technológiu na vytvorenie požadovanej atmosféry pomocou osvetlenia bez nepríjemne intenzívneho a oslňujúceho svetla.

Úspornosť, ktorú vidieť

LED sa stávajú štandardom vo vonkajšom verejnom osvetlení, využívajú sa v semaforoch, v cestných výstražných znameniach a v informačných tabuliach. Aj automobilový priemysel začína nahrádzať klasické žiarovky LED diódami. Vďaka svojej úspornosti sú LED svetlá obzvlášť vhodné pre elektromobily a hybridy. Vďaka LED svetlometom sa rozšíri jazdný dosah elektromobilov asi o šesť kilometrov. Čo je asi najpodstatnejšie, je všeobecné očakávanie, že LED sa v nasledujúcich niekoľkých rokoch stane vedúcim energeticky úsporným osvetlením, a prevezme tak štafetu od dnešných technológií ako sú klasické žiarovky, halogénové a kompaktné žiarivky (CFL). Blíži sa čas, keď budú LED diódy k dispozícii za cenu, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobí ich dominanciu na trhu.

Podľa Electronics.ca Research Network dosiahne v roku 2012 trh s LED produktmi určenými na osvetlenie 19,5 miliardy dolárov (€ 15,5 mld.) a v roku 2017 31,4 miliardy dolárov (€ 25 mld.). Zatiaľ čo v súčasnosti tento rast spôsobujú predovšetkým LCD monitory a televízory s LED podsvietením, nasledované mobilnými displejmi, analytici predpovedajú, že do roku 2014 bude trhu vládnuť práve LED osvetlenie. A v roku 2021 sa očakáva, že LED osvetlenie obsiahne viac než 50 % komerčného trhu.