 Журнал "Магазин свет"
|
|
ПодпискаПопулярные статьи Освещаем меховой салон класса «люкс»  Светодиодные лампы T8 — шаг вперед или компромисс?  Инго Маурер: «Я не изменил свое отношение к светодиодам» |
Российские светодиодные технологии: как заскочить в уходящий поезд? II часть
С. Калюжный: - Спасибо всем за ответы, мы выслушали все точки зрения, в том числе вы услышали и нашу точку зрения, о том, что когда мы делаем более-менее глобальный проект, мы сталкиваемся с проблемами на каждом переделе: оказывается, что в России очень мало даже простых материалов, типа чистого аммиака. Итак, следующие вопросы: • перспективы развития белых светодиодов с люминофорами на основе синих или RGB технологий. • перспективы или темпы снижения себестоимости. • перспективные пути создания новых типов люминофоров. • возможно ли создание стабильных, практически недеградирующих люминофоров для неорганических светодиодов? Якунин Александр, завод «Оптрон»: - В декабре на LED-форуме мы представляли информационное сообщение по порошкам кубического нитрида бора. На сегодняшний день мы ведем разработку люминофоров на базе этих порошков, считаем, что последний из заданных вопросов очень актуален для данного вида люминофоров и рассчитываем в ближайшие два-три месяца принести проект вам на стол. С. Калюжный: - Вопрос: кстати, как сейчас обстоят дела в области люминофоров? Борис Сидельников: - Мы владеем практически всеми технологиями люминофоров, которые были в Советском Союзе. Александр Юнович: - В течение длительного времени мы исследуем белые светодиоды с гранатными люминофорами, разработанными НПК «Люминофор-Платан» во Фрязино. Основной разработчик – Наум Петрович Сощин. Но его патенты сейчас в Шанхае, где завод по производству люминофоров обеспечивает половину тайваньской промышленности. То же самое он продал в Корею. Так вот. Я хочу сделать акцент на том, что вам надо использовать то, что сделано у нас. Из зала: - Есть замечание: все мировые люминофорные производства, так или иначе, базировались не на производстве люминофоров для светодиодов, а на производстве десятков тонн люминофоров для люминесцентных ламп. Если мы говорим о создании новых производств, которые будут ориентированы специально на светодиоды, то здесь возникнет большой вопрос с рентабельностью, поскольку загрузка таких заводов будет крайне низкая, ведь потребность непосредственно для светодиодной промышленности в объемах, которые привычны для этой индустрии, крайне низки. Александр Поляков «Гиредмет»: - Мне кажется, что нам надо смотреть, против чего соревнуются светодиоды. А соревнуются они против эффективных люминесцентных ламп. И главное преимущество LED – в том, что он долговечнее, в том, что он обладает большей эффективностью и… пожалуй все. Так вот, когда Cree показывает свой самый эффективный светодиод, компания сравнивает его с люминесцентной лампой, эффективность которой 150 лм/Вт, они говорят, что их светодиод дает эффективность 158 лм/Вт. Когда в Lumileds сравнивают свои светодиоды – они сравнивают их с люминесцентной лампой эффективностью 162 лм/Вт, а у светодиода – 167. Это говорит о том, что белый светодиод с люминофором имеет пока что сравнимую с люминесцентной лампой эффективность. Я уверен, что можно добиться серьезного прогресса в этой области, но здесь возникает второй вопрос – долговечность такого светодиода определяется долговечностью люминофора. Если люминофор выгорает на люминесцентной лампе, он будет выгорать и на LED. А далее мы приходим к потребителю и говорим: купите наш светодиод, он более эффективный. Они спрашивают: он более эффективный по сравнению с чем? С люминесцентной лампой? Поэтому RGB технологию развивать надо, причем двигаться не в направлении создания трех отдельных чипов, а в сторону технологии (которая, кстати, уже существует), когда на одном чипе создается белое излучение. Но, к сожалению, в нашей стране таких работ практически нет. С. Калюжный: - Вопрос для всех: считаете ли вы, что узкое место и время жизни светодиода определяется стабильностью люминофора? Из зала: - Срок жизни светодиода зависит от трех основных компонентов: кристалла излучателя, полимерной смолы, которой залили светодиод, и люминофора, который, соответственно, на третьем месте. Из зала: - Деградация системы целиком зависит от того, как она устроена. Если люминофор эксплуатируется непосредственно на поверхности чипа при очень высоких температурах, то он, естественно, будет деградировать. Но это не означает, что все системы должны быть именно такими. Существуют технологические способы решения этих проблем. С. Калюжный: - Огромное спасибо всем за высказывание своих мнений. Мы перейдем к следующему блоку: видит ли аудитория дальнейшее снижение стоимости гетероструктур и чипов? Из зала: - Если говорить о стоимости, надо сходить в магазин и посмотреть китайские фонарики, как правило, это 50 р., при условии, что чип на сапфире. Если у нас более яркий и более эффективный чип на карбиде кремния, то цена будет составлять уже 400 р. То есть в данном случае можно сказать, что стоимость особо эффективных и ярких чипов определяется подложкой карбида кремния, а все особо яркие LED делаются на особо яркой проводящей подложке. И, по нашему мнению, снижение стоимости карбида кремния может на порядок понизить стоимость эффективных чипов. А. Юнович: - Есть технология Lift-Off, когда с помощью лазера отделяется от подложки сапфира сама структура и это тот путь, по которому идет Lumileds. Кроме того, ряд докладов по этой теме был на крайней конференции в Швейцарии минувшей осенью. Из зала: - Если мы говорим о снижении стоимости системы в целом, то с моей точки зрения, как в свое время рынок процессоров двигался от универсальных процессоров к специализированным процессорам, то же самое может происходить и здесь, когда от универсальных компонентов – светодиодов, которые производятся в огромных количествах – постепенно технологии придут к специализированным источникам света. Из зала: - Я скажу очевидную вещь, о которой уже говорилось – это объемы производства и вопросы номенклатуры. Если мы поставим вопрос о производстве супер ярких и только супер ярких LED, цена всегда будет большая. Поэтому не надо забывать, решая техническую задачу, об объемах производства и спроса. В свое время наша промышленность была загнана в тупик именно тем, что мы требовали только супер яркие и не находили применения всей гамме продукции. Из зала: - Я хочу сказать, что мы обсуждаем вопрос, который поставлен преждевременно. Мы обсуждаем пути снижения себестоимости производства. У нас массового производства в России нет. Ни гетероструктур, ни чипов, ни светодиодов! Как можно говорить о снижении себестоимости того, чего нет. Я считаю, наоборот, - стоимость производства будет только расти, если ее считать с учетом всех вложений: в инфраструктуру, в кадры, в производство, в промышленность и в интеллектуальную собственность.
- Расти по сравнению с чем? Из зала: - По сравнению с Западом. Потому что у них уже есть массовое производство и, самое главное, у них есть колоссальный рынок сбыта, который они заполняют. А вместе с тем постепенно заполняют и нас. А вы, вкладывая гигантские средства в создание этой индустрии сходу, получите в результате то, что эффективность будет от светодиодов невысока, поскольку мы идем практически вслепую. С. Поликарпов: - Какое ваше предложение? Из зала: -Мое предложение – создавать точки роста, которые можно при смене поколений производственного оборудования, при смене поколений светодиодов, быстро масштабировать. С. Калюжный: - Так. Конкретно: развивать эту промышленность в России или нет? Из зала: - Мне кажется, что чтобы ответить на этот вопрос, мы должны понять одно: мы создаем новое производство или используем ту технологическую базу, которая имеется еще в России? И если мы будем использовать ту технологическую базу предприятий, которые еще существуют, которые имеют технологии интегральных схем, имеют технологии интегральных схем СВЧ диапазонов, тем самым мы существенно быстрее решим эту задачу и существенно снизим стоимость самих деталей. Из зала: - По-моему, мировая тенденция заключается в снижении себестоимости эпиструктур. Колоссальные вложения идут в создание высокопроизводительных реакторов. И эпиструктуры и Lift-off – это те способы снижения себестоимости, в которые вкладываются максимальные средства. Все остальное удешевляется за счет гигантских масштабов производства. И сейчас мы сталкиваемся с множеством проблем: нитридный реактор не сделаешь таким же, как кремниевый. И поэтому создание дешевой технологии эпиструктуры - ключевая проблема. С. Калюжный: - Итак, суммируя все вышесказанное: • Подложка очень принципиальна, она привносит значительную часть стоимости. Пути решения понятны, но кардинально прорыва пока не видится. • Гетероструктуры: из-за того, что объемы ростовых реакторов увеличиваются, становятся все более производительными, здесь идет тенденция по снижению. Но то, что я вынес для себя • Ценообразующей является подложка, и принципиальных путей снижения пока не видно. Переходим к следующему вопросу: Про OLEDИз зала:- Относительно ключевых технологий для производства – они уже хорошо известны и отработаны. Существую две принципиально различные технологии производства OLED – технология газо-фазного напыления, то есть формирование слоев из вакуумной газовой фазы и технология формирования слоев из растворов. Какая из них имеет преимущество? У каждой есть свои плюсы и минусы. И число сторонников приблизительно одинаково во всем мире. Относительно увеличения срока службы OLED – здесь нужно создание материалов, это единственная проблема. Также есть проблема инкапсуляции, но она вторична. Но сначала нужно произвести материалы, устойчивые к прохождению электричества.
Из зала: - Что касается светоотдачи OLED – сейчас говорить достаточно тяжело. Пределов вообще не существует. С. Калюжный: - Вот сейчас OLED менее эффективны, по сравнению с неорганическим светодиодами? Из зала: - Сейчас наиболее эффективный OLED – 20 лм/Вт. Ну может быть 50. Но эти данные от «китайских авторов» и они не всегда корректны. То, что мы сейчас имеем – на уровне 6 лм/Вт. С. Калюжный: - Значит сейчас OLED менее эффективны и менее стабильны? Из зала: - Вопрос о долговечности спорный. Сейчас существуют OLED, которые работают более 100 тыс. часов. И это официальные, не завышенные данные. Дмитрий Паращук, МГУ: - Не стоит сравнивать LED и OLED. Поскольку это некие разные категории. При массовом производстве OLED вы сможете сбросить эту цену в десятки (!) раз по сравнению с неорганикой. Вопрос о сроке службы может стоять иначе. Ему не нужно светить 10-ки тысяч часов. Он может быть одноразового использования. Не нужно их сопоставлять и сталкивать лбами. У OLED есть своя ниша. Ниша, которую не заполнят обычные LED. Но эффективность – не единственная цифра. Это и микро-дисплеи, и панели на гибкой подложке.
Но мы сейчас говорим о принципиальном уменьшении стоимости. А тут уже упаковка выходит на первый план. Николай Усов: - Сейчас существуют две технологии изготовления – из паровой фазы и на основе полимерных соединений – из жидкой фазы. Вот компания «Циклон» определила для себя, что мы работаем по технологии низкомолекулярных соединений из паровой фазы. На сегодняшний день – это наиболее отработанная технология во всем мире. Что касается путей увеличения сроков службы OLED и методов решения проблемы OLED синего света. Здесь уже обсуждалось, есть два пути: повышение стабильности самих светоизлучающих материалов, это работа материаловедов. Второй путь - решение проблемы надежной защиты от воздействия влаги и кислорода. Что касается теоретических и практических пределов — это примерно 350 лм/Вт. Практический, - я могу только сослаться на данные американского департамента энергетики, по заданию которого проводятся исследования. Так вот они определили для себя, что к 2015 году нужно иметь 150 лм/Вт. Причем речь идет не о лабораторных, а о масштабно-производственных образцах. И последнее: по времени жизни. Фирма Novaled, достаточно известная, опубликовала на своем сайте, что она разработала OLED со сроком службы 1 млн. часов. Я много работал на предприятии, с которого началось производство LED в Советском союзе. Про миллион часов никогда никто не говорил… да и сегодня. Естественно они написали, что это доказано расчетно-эспериментальным путем… Д. Паращук: - С точки зрения синего света, по OLED. Если будет стабильный синий диод, все остальные проблемы будет решить значительно проще. Н. Усов: - Не могу с этим окончательно согласиться, дело в том, что мы сейчас говорим прежде всего о светодиодах для освещения – нужен белый цвет с разными оттенками. И надо говорить именно о белом светодиоде. Д. Паращук: - Когда вы имеете синий – вы легко перейдете на все цвета. Н. Усов: - Но все-таки надо говорить в конце концов о белых. А RGB – это дисплейные технологии, с которых и началась OLED-эпопея. C. Калюжный: - Итак, обобщая. OLED пока еще уступают LED, но виден большой потенциал в сторону снижения стоимости, поскольку полимерное органическое сырье дешевле неорганического кристалла, теоретические пределы примерно одинаковы, практически светоотдача существенно ниже, но к 2015 году обещают 150 лм/вт. Правда, LED уже будут под 200. Ну и конечно же – преимущество в том, что они на гибкой подложке и полупрозрачные. Что ж, ждем проектов по этой тематике. О стандартах:С. Калюжный:- Следующий вопрос – мы говорим о стандартах и нормативной базе. Тут уже говорилось, что сравнивать надо корректно, в определенных условиях, в равных условиях и т.д. Е. Долин: - На сегодняшний день большинство практикующих светотехников, являющихся потребителями или «помощниками» вывода на рынок светодиодных изделий, пользуются типовыми инструкциями, которые разработаны под существующий сегодня типовой ряд источников света. Они не утруждают себя, а собственно, это и не их задача, теми сложными расчетами, которыми утруждают себя те, кто занимается светодиодами. Они берут известные коэффициенты и ставят их в известные им формулы, и получают тот или иной результат. В этих методиках абсолютно отсутствуют светодиоды как класс. Поэтому практикующий светотехник, разработчик систем освещения, просто не знает, как ему использовать светодиод. Единичные проекты, которые были профинансированы правительством Москвы, мы делали на уровне выполнения самых примитивных норм.
С. Калюжный: - Мы собираемся этим заняться и достаточно серьезно. В ближайшие полгода начнется практическое претворение этого в жизнь – изменение СНИПов. Е. Долин: - Второй момент - на Светодиодном форуме в декабре прошлого года от представителей зарубежных компаний прозвучало следующее: «…зачем вы пытаетесь разработать и догнать эти стандарты? Возьмите за основу уже существующие в Европе и примените их у себя». Но (и об этом сказали наши светотехники), такой практики у нас нет. Мы не можем легализовать здесь чужие стандарты. Мы должны разработать их сами. А этот процесс, как вы понимаете достаточно длительный. Из зала: - Собственно по этому поводу я и хотел сказать: последние два-три года за рубежом огромного внимания стандартам долгое время никто не уделял. А потом все на всевозможных уровнях (от требований непосредственно к освещению, которое базируется на светодиодных технологиях, до базовых стандартов измерения отдельных излучателей в стандартных условиях), начали вкладывать огромные инвестиции. Действительно, разработка таких стандартов – это огромные капиталовложения, причем, к сожалению, не производственные, из которых выгоду очень трудно извлечь. Хотя эти стандарты публикуются и легко доступны. То есть я говорю о том, что не надо изобретать велосипед. Из зала: - Я и соглашусь и не соглашусь. В общем, конечно, за основу можно взять, но я считаю, что у нас есть все возможности, чтобы составить свое собственное мнение и есть, собственно, наработки… Но надо сказать, что до сих пор не разработана ни методика по измерению светодиодов, ни каких нормативных требований к светильникам на их основе. Из зала: - На мой взгляд, глобальных проблем стандартизации нет, вы обсуждаете проблему использования зарубежных стандартов – я этой проблемы не вижу. Когда требуется сертифицировать какой-либо источник – это сделать не сложно. Главное, чтобы кто-то выступил органом стандартизации. Но есть две проблемы. В России нет образцового средства, то есть нет эталона. И каждый измеряет светодиоды в своих попугаях. Кроме того, в России прекращен выпуск метрологического оборудования, которое позволяло бы мерить светодиоды, спектры и проч.
Из зала: - Принципиальный вопрос: мы даем новый источник света потребителю. Кто из Вас сможет, отбросив эйфорию, сказать, чем LED лучше существующего высокоэффективного источника света. Практически ничем. Он просто дороже. То есть для того, чтобы дать потребителю хоть какой-то шанс приобретать светодиодную продукцию, надо смотреть на стандартизацию, связанную с эффективностью восприятия света. К примеру, возьмем солнечный свет. Его эффективность восприятия – порядка 220 люменов на ватт. У тех светодиодов, которые сейчас существуют, эта эффективность составляет 300-320 лм/Вт. Если пересмотреть нормы освещения, которые существуют для традиционных источников света, к чему это может привести? Если по СНИП 23-05-95 указано, что магистральный светильник должен обеспечивать среднюю освещенность дорожного полотна на уровне 20 люкс, то для светодиода это может быть 12 люкс. То есть при той же эффективности источника света мы сразу получаем экономию в 40-60%. Вот где заинтересованность конечного потребителя.
Похожие статьи
Комментарии к статье «Российские светодиодные технологии: как заскочить в уходящий поезд? II часть». |
|
|