És mondá Isten: Legyen mindenütt világosság! (Mózes első könyve 1.3.) Legyen mindenütt LED! (tőlem) Let it be! (the Beatles, 1970) LED it be! (PBKIK) Valóban lehet-e mindenütt LED? De hogyan? A fény éve – 2015 Dr. Német Béla, ny. egyetemi docens, PTE TTK Fizikai Intézet, LED IT BE LED és sokoldalúsága

Az előadás, összefoglaló célja Évszázadokkal, évezredekkel ezelőtt azért alakult ki TISZTELET (sőt isteni félelem) a FÉNNYEL (a NAPPAL) kapcsolatban, mert akkor csak ez az egy (életet adó) forrás volt. Előadásomban azt szeretném bemutatni, milyen hatalmas alapismeretet és technológiai tudást sikerült az - ismert és ismeretlen - tudósoknak, szakembereknek „összerakni”, mire az egymást követő fényforrások (lámpák) „folyamatában” (most már) a LED technológiával sikerült egy „mindenhol”, mindenkor, tetszőleges felhasználási igényeknek megfelelő világítás technológiát és mindenkihez eljutó FÉNYFORRÁST megalkotni. Ne felejtsük ELEKTROMOSSÁG is KELL ehhez. TISZTELET az ilyen KOMPLEX FÉNYSZOLGÁLTATÁS megalkotóinak LED IT BE LED és sokoldalúsága

Miről lesz szó? 1. A fényről, a Napról spirituálisan. 2. A fényről objektíven. 3. A fényforrásokról, jellemző paramétereik 4. Mi a LED? 5. A LED alapú világítás sokoldalúsága 6. Példák LED alapú „lámpák”, „lámpatestek ” alkalmazási területeire. Valóban mindenütt. 7. Mi és hogyan éri meg. „Beruházási” példák. 8. Hazai K+F lépések LED IT BE LED és sokoldalúsága

4. Mi a LED? LED IT BE LED és sokoldalúsága

Elektrolumineszcencia Az elektrolumineszcencia optikai és elektromos jelenség, ahol egy anyag fényt bocsát ki elektromos áram vagy elektromos tér hatására. Ezt meg kell különböztetni a feketetest-sugárzástól, amely hő hatására történik, valamint a kemilumineszcenciától, a szonolumineszcenciától és más hatásra történő fénykibocsátás jelenségeitől.elektromos áramelektromos térfeketetest-sugárzástól Legtipikusabb elektrolumineszcens anyag a ZnS:Mn, Félvezetők, mint az InP, GaAs, GaN. Az elektrolumineszcens anyag két elektróda között helyezkedik el, és legalább az egyiknek átlátszónak kell lennie, hogy a keletkező fény látszódjon. Az elülső, átlátszó elektróda általánosan az üvegborítású indium-oxid vagy ón-oxid. A hátsó elektróda tükröző fémmel van bevonva LED IT BE LED és sokoldalúsága

A világító diódák működési elve A LED olyan félvezető dióda, amelyben nyitóirányú előfeszítés hatására áram folyik az anódtól (p réteg) a katód felé (n réteg). Ezért az n adalékolású rétegből gerjesztett elektronok lépnek át a p rétegbe. (Közben a p adalékolású rétegben lyukak haladnak az n réteg felé.) Az egymás felé mozgó töltéshordozók találkozáskor rekombinálódnak, alacsonyabb energia szintre kerülnek vissza. Ez az energia felszabadulás foton emisszió formájában megy végbe LED IT BE LED és sokoldalúsága

Világító diódás rekombináció sávképe LED IT BE LED és sokoldalúsága

Világító diódák emissziós maximuma, a világítás színe és dióda összetétele λ [nm]SzínAnyag >760IRGaAs, AlGaAs 700VörösGaP:Zn-O/GaP 660VörösGaAl0,3As/GaAs 630VörösGaAs0,35P0,65:N/GaP 610NarancsGaAs0,25P0,75:N/GaP 590SárgaGaAs0,15P0,85:N/GaP 565Sárgás zöldGaP:N/GaP 555Sárgás zöldGaP/GaP 520ZöldInGaN; SiC 500KékeszöldInGaN 450KékInGaN, GaN <400UVAlGaN, AlN (210 nm) LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED spektrumok LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED történelem - 1 Az első, látható (vörös) tartományban sugárzó LED-et 1962-ben a General Electric kutatója Nick Holonyak fejlesztette ki, ezért őt tekintik a "fény emittáló diódák atyjának". Az első piacon is kapható LED 1967-ben jelent meg, melynek anyaga GaAs+LaF 3 YbEr volt ben M. George Craford, megalkotta az első sárga tartományban emittáló LED-et LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED történelem - 2 Az első kék tartományban világító InGaN diódát sikerült a legkésőbb kifejleszteni, ez Shuji Nakamurának sikerült 1995-ben. A fehér (RGB) LED-ek 1997-ben jelennek meg. Az első, UV gerjesztést látható tartományba alakító fehér LED-et először 2001-ben mutatták be. Felépítése: A LED vagy GaN, vagy InGaN. A fénypor Ce:YAG LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-ek fényhasznosításának növekedése LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-ek - fényhasznosítás növelése között, hasonlítva többi fényforráshoz (L/W) LED IT BE LED és sokoldalúsága

Furatszerelt LED LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED technológiák DIP LED (dual in-line package, epoxy tokozásúak) kifutóban SMD LED (surface mounted technology) Power LED Light-emitting_diode LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED bulb – mini „lámpa” lencsével LED IT BE LED és sokoldalúsága LED-ek különböző tokozásban

LED-RGB-chipset projektorokba LED IT BE LED és sokoldalúsága

RGB LED LED IT BE LED és sokoldalúsága

UV LED LED IT BE LED és sokoldalúsága19

Fehér LED LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED - fényintenzitás hőmérséklet függése LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED SMD LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-Chip on Board LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-multichip LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-gömb és szétszerelve LED IT BE LED és sokoldalúsága25

Hűtőbordák, hűtőcsövek LED IT BE LED és sokoldalúsága

5. A LED alapú világítás sokoldalúsága LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED kedvező tulajdonságai Fényhasznosítás a legnagyobb Spektrális eloszlás csak a láthatóban Színhőmérséklet „meleg” Színvisszaadás magas értékű („szép a világ”) Sugárzási szögük (könnyen befolyásolható) Felfutási és újragyújtási idő (gyors) Fénysűrűség legnagyobb Fényáram legnagyobb Élettartam leghosszabb LED IT BE LED és sokoldalúsága

Gyakorlati szempontból fontos elektromos paraméterek (LED) Üzemi tápfeszültség, tápegység (~, =, 230 V, 24 V) Kicsi elektromos teljesítmény igénye: (W) (3-200 W) Magas fényhasznosítás (Lumen/W) ( L/W ) Nagy fényáram (Lumen) ( Lumen) Magas megvilágítás erősség (lux) Jól „fényvethető” : pontszerű + parboloid, vonal + parabola vályú Kellemes színhőmérséklet (K), (pl K) Kiváló színhűség: (Ra = 30-80) Nagyon hosszú élettartam (1000 óra; óra) Variábilis felhasználhatóság „kapcsolgatható” (20000 <) Fényerő szabályozhatóság (dimmelhető) LED IT BE LED és sokoldalúsága

6. Példák LED alapú „lámpák”, „lámpatestek ” alkalmazási területeire. Valóban mindenütt LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED-ek alkalmazási területei 6.1. Lakásban, irodában, rendelőben, folyosókon 6.2. Világítás közutakon, utcákon, tereken 6.3. Világítás üzemcsarnokban, sportpályákon 6.4. Világítás járműveken (személygépkocsi) 6.5. LED-ek állattartó telepeken, hajtatóházakban 6.6. LED Mobil (kézi, fej) lámpák 6.7. LED falak (stadionok, rendzvények) 6.8. LED világítású folyadékkristályos monitorok 6.9. OLED LED IT BE LED és sokoldalúsága

6.1. LED világítás lakásokban, irodákban, orvosi rendelőkben, folyosókon LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED - szalagok LED IT BE LED és sokoldalúsága33

LED rejtett, pozícionálható LED IT BE LED és sokoldalúsága34

LED lakásban LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED lakásban LED IT BE LED és sokoldalúsága36

LED - fénycső teremben LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED szalag, LED spotok LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED asztali lámpák LED IT BE LED és sokoldalúsága

1500 mm-es LED cső LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED panel, tányér LED IT BE LED és sokoldalúsága41

Mennyezetről lelógó LED fénycsövek irodákban LED IT BE LED és sokoldalúsága

Mennye- zetbe rejtett LED csövek tárgyaló teremben LED IT BE LED és sokoldalúsága

6.2. LED világítás közutakon, utcákon, tereken LED IT BE LED és sokoldalúsága

Utcai lámpatestek 100W, 4000K, óra LED IT BE LED és sokoldalúsága45

Utcai-20W+napelem; 4000K óra LED IT BE LED és sokoldalúsága46

Utcai kandelláber LED IT BE LED és sokoldalúsága

Utcai lámpatest - 80W LED IT BE LED és sokoldalúsága

Lámpatest intenzitás eloszlása LED IT BE LED és sokoldalúsága

VEGA LED LED IT BE LED és sokoldalúsága50

LED reflektor (20 W) LED IT BE LED és sokoldalúsága51

6.3. LED Ipari világítás (üzemcsarnok, raktár, sportpálya, tornaterem) LED IT BE LED és sokoldalúsága

LED - csarnok lámpa 135 W LED IT BE LED és sokoldalúsága

EMC 3030 LD 3 dimenziós hő elvonás, Epistar flip chip LED IT BE LED és sokoldalúsága

60 W, 90 W, 120 W LED IT BE LED és sokoldalúsága55

Fényeloszlás és megvilágítás távolság függése LED IT BE LED és sokoldalúsága

Raktár csarnok LED IT BE LED és sokoldalúsága

Sportcsarnok, áruház LED IT BE LED és sokoldalúsága58

6.4. LED világítás gépjárműveken (személygépkocsik) LED IT BE LED és sokoldalúsága59

Személygépkocsi LED-es „lámpái” LED IT BE LED és sokoldalúsága60

6.5. LED világítás állattartó telepeken, hajtatóházakban LED IT BE LED és sokoldalúsága61

Fotoszintézis spektruma LED IT BE LED és sokoldalúsága62

Üvegház – kék, piros LED panel LED IT BE LED és sokoldalúsága63

6.6. Mobil (kézi, fej) lámpák LED IT BE LED és sokoldalúsága64

Fejlámpák akkumulátorok, töltők LED IT BE LED és sokoldalúsága65

6.7. LED falak LED IT BE LED és sokoldalúsága66

LED fal közelről LED IT BE LED és sokoldalúsága67

LED fal Sony 870 col LED IT BE LED és sokoldalúsága68

6.8. LED világítású folyadékkristályos monitor LED IT BE LED és sokoldalúsága69

LED-háttérvilágítású LCD TV A LED-ek gyorsabban képesek ki- és bekapcsolni valamint nagyobb a fényerejük LED-eket kétféleképpen rendezhetjük el az LCD panel mögött: mátrixszerűen, vagy a panel szélein sorban egymás mellet, ezt nevezzük Edge LED technológiának LED IT BE LED és sokoldalúsága70

LED-LCD TV panel. LED hátul LED szélen LED IT BE LED és sokoldalúsága71

6.9. OLED Organic Light-Emitting Diode Szerves vegyületű Fénykibocsátó Dióda LED IT BE LED és sokoldalúsága72

OLED metszet LED IT BE LED és sokoldalúsága73

Ívelt képernyő és monitor LED IT BE LED és sokoldalúsága74

OLED kép, karóra LED IT BE LED és sokoldalúsága75

Köszönöm a figyelmet! Következő fejezetek: 7. Mi és hogyan éri meg. „Beruházási” példák. 8. Hazai K+F lépések LED IT BE LED és sokoldalúsága