211service.com
Belysningsark lavet af bittesmå LED'er
Et firma ved navn Nth Degree Technologies håber at kunne erstatte pærer med noget, der ligner glødende ark papir. Virksomhedens første kommercielle produkt er en to gange fire fods kvadratisk lampe, som den planlægger at begynde at sende til udvalgte kunder til evaluering inden udgangen af året.
Fint print: Lysene vist her er lavet af bittesmå LED'er printet på en overflade ved hjælp af standard screen print.
Teknologien kunne give mulighed for nye belysningsdesigns til omkostninger, der kan sammenlignes med de fluorescerende pærer og armaturer, der bruges nu, siger Neil Shotton, Nth Degrees præsident og CEO. Lys kan udsendes over store områder fra buede overflader med usædvanlige former. De trykprocesser, der bruges til at fremstille lysene, gør det også nemt at variere farven og lysstyrken af det lys, der udsendes af en armatur. Det er en ny slags belysning, siger Shotton.
Nth Degree laver sine lysark ved først at skære en wafer af galliumnitrid op for at producere millioner af bittesmå LED'er - en fire-tommers wafer giver omkring otte millioner af dem. LED'erne blandes derefter med harpiks og bindemidler, og en standard skærmprinter bruges til at afsætte den resulterende blæk over en stor overflade.
Ud over LED-blæk er der et lag sølvblæk til den elektriske kontakt på bagsiden, et lag af fosfor til at ændre farven på lys, der udsendes af LED'erne (fra blå til forskellige nuancer af hvid) og et isolerende lag for at forhindre kortslutning kredsløb mellem for- og bagside. Den forreste elektriske kontakt, som skal være gennemsigtig for at lukke lyset ud, er lavet med en blæk, der indeholder usynligt små metaltråde.
Den nye gennemsigtige elektriske kontakt kan i sig selv vise sig at være vigtig som en erstatning for indiumtinoxid (ITO), der bruges i berøringsskærme og andre skærme. ITO er skør og kan ikke udskrives, så den er ikke egnet til fleksible skærme. Det kan også være dyrt, afhængig af prisen på indium.
Mens de enheder, virksomheden har lavet indtil videre, er mere effektive end glødelamper, er de endnu ikke så effektive som lysstofrør. De udsender 20 lumen pr. watt sammenlignet med omkring 80 lumen pr. watt for typiske lysstofrør og 65 lumen pr. watt for kompaktlysstofrør. En 60-watt pære fra GE får omkring 14 lumen pr. watt.
Shotton siger, at effektiviteten af lysene er blevet støt forbedret i de seneste måneder. Målet er 50 lumen per watt for de første produkter og 75 lumen per watt til næste år, hvilket kan sammenlignes med mange andre LED'er. De bedste LED'er i dag får over 200 lumen pr. watt.
Udskrivning med blæk sammensat af bittesmå arbejdende LED'er producerer meget stærkere lys end aflejring af pulver eller tynde film af elektroluminescerende materiale, to metoder, der allerede bruges til at lave flade natlys og det grønlige baggrundsbelysning på digitale ure, og for nylig til at oplyse reklametavler med en hvid baggrundsbelysning.
Raghu Das, administrerende direktør for IDTechEx, et forskningsfirma, der specialiserer sig i trykt elektronik, siger, at lys med trykt blæk kan være billigere end de organiske LED-lys (OLED), der er begyndt at komme på markedet. OLED-lys er dyre ( en bordlampe koster næsten $6.000), og de skal forsegles inde i stift glas for at beskytte de organiske molekyler mod luft og vand.
Det nye design gør også de omfangsrige køleplader, der bruges på konventionelle LED-lys, unødvendige. Da de små LED'er er tyndt og jævnt fordelt, bliver lysene ikke varme, siger Shotton. Fordelen ved ikke at have en køleplade opvejes dog af, at LED'erne kræver en betydelig strømkilde. For at inkorporere denne strømkilde skal virksomhedens første lysarmatur være to tommer tyk, selvom den lysemitterende overflade er tynd og fleksibel.