211service.com
Belysningsark gjorda av små lysdioder
Ett företag som heter Nth Degree Technologies hoppas kunna ersätta glödlampor med vad som ser ut som glödande pappersark. Företagets första kommersiella produkt är en lampa på två gånger fyra fot i kvadrat, som man planerar att börja leverera till utvalda kunder för utvärdering i slutet av året.
Finstilt: Lamporna som visas här är gjorda av små lysdioder tryckta på en yta med standard screentryck.
Tekniken kan möjliggöra nya belysningsdesigner till kostnader jämförbara med de lysrörslampor och armaturer som används nu, säger Neil Shotton, Nth Degrees vd och koncernchef. Ljus kan sändas ut över stora ytor från krökta ytor med ovanliga former. Tryckprocesserna som används för att tillverka lamporna gör det också enkelt att variera färgen och ljusstyrkan på ljuset som sänds ut av en armatur. Det är en ny typ av belysning, säger Shotton.
Nth Degree tillverkar sina ljusark genom att först skära upp en skiva av galliumnitrid för att producera miljontals små lysdioder - en fyra-tums skiva ger cirka åtta miljoner av dem. Lysdioderna blandas sedan med harts och bindemedel, och en vanlig screenskrivare används för att avsätta det resulterande bläcket över en stor yta.
Förutom LED-bläcket finns det ett lager silverbläck för den bakre elektriska kontakten, ett lager fosfor för att ändra färgen på ljuset som sänds ut av lysdioderna (från blått till olika nyanser av vitt) och ett isolerande lager för att förhindra kortslutning kretsar mellan fram- och baksidan. Den främre elektriska kontakten, som måste vara transparent för att släppa ut ljuset, är gjord med ett bläck som innehåller osynligt små metalltrådar.
Den nya transparenta elektriska kontakten kan i sig visa sig vara viktig som en ersättning för indiumtennoxiden (ITO) som används i pekskärmar och andra skärmar. ITO är skör och kan inte skrivas ut, så den är inte lämplig för flexibla skärmar. Det kan också bli dyrt, beroende på priset på indium.
Även om enheterna som företaget har gjort hittills är mer effektiva än glödlampor, är de ännu inte lika effektiva som lysrör. De avger 20 lumen per watt, jämfört med cirka 80 lumen per watt för typiska lysrör och 65 lumen per watt för kompaktlysrör. En 60-watts glödlampa från GE får cirka 14 lumen per watt.
Shotton säger att lampornas effektivitet stadigt har förbättrats under de senaste månaderna. Målet är 50 lumen per watt för de första produkterna och 75 lumen per watt till nästa år, vilket är jämförbart med många andra lysdioder. De bästa lysdioderna idag får över 200 lumen per watt.
Utskrift med bläck som består av små fungerande lysdioder ger mycket starkare ljus än avsättning av pulver eller tunna filmer av elektroluminiscerande material, två metoder som redan används för att göra platta nattlampor och grönaktiga bakgrundsbelysningar på digitala klockor, och på senare tid för att belysa skyltar med en vit bakgrundsbelysning.
Raghu Das, VD för IDTechEx, ett forskningsföretag som specialiserat sig på tryckt elektronik, säger att ljus med tryckt bläck kan vara billigare än de organiska LED-lampor (OLED) som har börjat komma på marknaden. OLED-lampor är dyra ( ett skrivbordslampan kostar nästan 6 000 USD), och de måste förslutas inuti styvt glas för att skydda de organiska molekylerna från luft och vatten.
Den nya designen gör också de skrymmande kylflänsarna som används på konventionella LED-lampor onödiga. Eftersom de små lysdioderna är tunt och jämnt fördelade, blir lamporna inte varma, säger Shotton. Fördelen med att inte ha en kylfläns uppvägs dock av att lysdioderna kräver en betydande strömkälla. För att införliva denna strömkälla måste företagets första armatur vara två tum tjock, även om den ljusemitterande ytan är tunn och flexibel.