На ежегодной выставке Consumer Electronics Show (CES), недавно завершившейся в Лас-Вегасе, была также представлена продукция на основе твердотельных технологий освещения (SSL). Среди этой продукции преобладали изделия, начиная с новейших телевизоров и заканчивая лампами для замены устаревших источников света, а также устройства адаптивного управления.
На CES было представлено немало изделий на основе твердотельных технологий (LED и OLED). Так, например, на стендах красовались лампы, предназначенные для замены устаревших источников света, изделия с технологией регулировки свечения и другая SSL-продукция для освещения.
Впечатление от этого мероприятия трудно описать. Выставочные стенды LG, Samsung, Intel и некоторых других компаний были размером с футбольное поле. На огромном по площади стенде компании Sony красовался овальный экран, свисавший с потолка по периметру всего стенда. По всей видимости, в нем использовались светодиодные проекторы.
Системы освещения
Однако доля светодиодного освещения на этой выставке среди других экспонатов была невелика. Например, компания Rambus использовала CES как площадку для демонстрации светодиодных ламп для замены устаревших источников света. В этих лампах используются световоды со встроенными оптическими элементами по технологии MicroLens, благодаря которой излучение становится рассеянным, как естественный свет.
В первую очередь, технология MicroLens предназначена для планарного освещения, как например, недавно выпущенные изделия от GE Lighting, где используется лицензия на эту технологию. В конструкции ламп компании Rambus используются три сегмента в составе одного цилиндрического световода с всенаправленным излучением.
Светодиоды размещены вокруг цоколя лампы под сегментами световода. Излучение поступает вертикально вверх по световоду, а встроенный элемент выводит поток наружу (см. рисунок).
Светодиодная лампа A19 от Rambus
И хотя эта конструкция лампы позволяет равномерно распределять поток света в радиальном направлении цилиндра, она не вполне хороша с точки зрения вертикального распределения излучения. Например, стандарт Energy Star требует равномерной интенсивности света в диапазоне 0–135°, где нулевой угол соответствует верхушке лампы. Компания Rambus не сообщила о том, соответствуют ли новые лампы требованиям этого стандарта.
Конструкция новых ламп Rambus позволяет сократить список материалов и упростить изготовление. Кроме того, эти лампы оснащены хорошим теплоотводом: в их конструкции имеются открытые каналы, позволяющие воздуху проходить сквозь лампу между ее тремя сегментами.
Поскольку Rambus, в основном, специализируется не на производстве, а на предоставлении лицензий на разрабатываемые технологии, она выпустит на рынок новую лампу совместно со своими партнерами. Семейство Elite Group станет первым, которое предназначено для замены 60-Вт устаревших ламп.
Световоды сравнительно редко применяются в светодиодных лампах, предназначенных для замены устаревших источников света. На сегодняшний день только в лампах 3М установлены световоды. Как и в лампах Rambus, светодиоды в лампах 3М расположены по кругу, но волновод имеет сферическую форму.
Технология диммирования от NXP
Компания NXP Semiconductor представила технологию регулировки светодиодного свечения, которая, по мнению представителей NXP, очень точно имитирует свет ламп накаливания (см. рисунок). Лампы, выполненные по этой технологии, появились на рынке в прошлом году. В них установлены красные или янтарные светодиоды, позволяющие формировать теплое свечение путем регулировки интенсивности света. Лампы, в которых применяются только светодиоды с белым свечением, имеют при диммировании одинаковую цветовую температуру.
Демонстрация возможностей технологии NXP, позволяющей регулировать свечение светодиодных ламп
На текущий момент свет многих предлагаемых на рынке ламп с регулируемым свечением выглядит красным при невысокой яркости. По мнению NXP, так происходит из-за того, что температура перехода у светодиодов падает при уменьшении управляющего тока. Инженеры этой компании придумали способ контролировать температуру перехода, поддерживая цветовую температуру на кривой черного тела при снижении яркости света.
Пока NXP не сообщила, когда и как эта технология найдет коммерческое применение.
OLED-технология
Возможно, на выставке CES и были представлены новинки в области OLED-освещения, но мы их не увидели. Однако демонстрация возможностей OLED-дисплеев указывает на возможности применения этой технологии в осветительных системах. Единственным препятствием на пути ее распространения является размер панелей, что связано с возможностью равномерного распределения управляющего тока.
Компания LG Electronics выпустила 55-дюймовый OLED-телевизор (см. рисунок), который корейские покупатели смогут приобрести уже в начале следующего месяца, а на рынке США эта продукция появится позже. Цена на эти изделия составляет 12 тыс. долл.
OLED-телевизор от компании LG Electronics
Разумеется, большему числу посетителей выставки интереснее было увидеть ТВ премиум-класса, чем познакомиться с новинками в области освещения. По словам Хэвиса Квона (Havis Kwon), президента компании LG Home Entertainment, когда потребители впервые видят OLED-телевизор толщиной с лезвие бритвы, они стоят, будто громом пораженные. Это ясно указывает на то, что OLED-телевизор – далеко не эволюционный шаг в развитии современных ТВ-технологий. Однако до сих пор неизвестно, насколько прогресс в этой области будет способствовать совершенствованию технологий освещения.
Вполне возможно, развитие OLED-технологий в индустрии развлечений и в системах освещения повлечет за собой развитие гибких панелей. Такая продукция пока еще далека от коммерческого применения, хотя на выставке демонстрировались два интересных экспоната.
Компания Samsung показала телевизор с изогнутым OLED-экраном, который увеличивает угол обзора и придает изображению более реалистичный вид. Плавный изгиб обеспечивает равное расстояние от экрана до зрителя, расположенного перед телевизором по центру.
Компания Samsung уже показала мобильный телефон с гибким OLED-дисплеем, выполненным по т.н. технологии Youm, которая позволяет складывать дисплей пополам. Однако пока она не готова к выходу на рынок. К тому же неизвестно, будет ли она задействована каким-либо образом в освещении.
Изогнутый OLED-дисплей от Samsung
Светодиодная подсветка
На CES компания LG заявила о том, что в подсветке ЖК-телевизоров будут использоваться исключительно светодиоды. Производители ТВ обнаружили, что трудно убедить основную массу покупателей платить больше за светодиодную подсветку, но уже сейчас светодиодам оказывается предпочтение за счет энергоэффективности и надежности.
Большинство аналитиков уже понимает неизбежность стопроцентного проникновения светодиодов в системы подсветки, поэтому заявление LG не повлияет на перспективу продаж корпусированных светодиодов, разве что немного ускорит переход рынка на эту технологию. Однако главной новостью стало известие на CES о будущем поколении телевизоров ТВ с ультравысокой четкостью и разрешением 4000×2000 пикселов, которое в четыре раза превысит HD-разрешение нынешних ТВ.
LG среди многих других компаний продемонстрировала такие изделия, в т.ч. ТВ с 84-дюймовым экраном. В этих ультрасовременных телевизорах используется значительно больше светодиодов согласно технологии локальной регулировки яркости изображения. К сожалению, на рынке эта продукция появится не ранее чем через год, т.к. для таких ТВ не готов контент и пока отсутствует возможность передачи потокового видео.
Сети и средства управления освещением
Главной темой CES стала автоматизация дома, в т.ч. управление освещением в жилых домах. Как уже упоминалось, светодиодным освещением можно управлять. На стенде альянса ZigBee Alliance на CES демонстрировался ряд изделий для освещения. Наибольшее внимание участников этого мероприятия привлекла лампа Hue от Philips Lighting, анонсированная несколько месяцев назад.
Компания Centralite представила средства управления освещением на основе стандарта ZigBee Home Automation (HA). Например, семейство Azela состоит из средств управления освещением и элементов контроля над расходом электроэнергии домашних устройств. Устройствами Azela можно управлять с помощью смартфона.
Компания MMB Networks показала средства разработки на основе ZigBee, которые позволяют сократить циклы разработки изделий для систем освещения и других автоматизированных систем. Семейство RapidConnect состоит из программных и аппаратных компонентов и соответствующих инструментов.
Хотя ZigBee остается единственным открытым стандартом для управления освещением дома, не все уверены в том, что он будет господствовать и в дальнейшем. Компания NXP, например, поддерживает не только ZigBee, но и платформу JenNet-IP собственной разработки.
И ZigBee, и JenNet-IP используют один физический уровень IEEE 802.15.4. На выставке CES компания NXP продемонстрировала оценочные комплекты и микроконтроллеры, которые поддерживают обе платформы. Темпы роста рынка, на котором представлены средства управления, увеличиваются. Интересно будет узнать на февральской выставке Strategies in Light и апрельской Lightfair, каков процент осветительных изделий поддерживает стандарт ZigBee.