Лучшие светодиоды.

Лучшие светодиоды и какими они должны быть. Во-первых, сразу отметим, что речь пойдёт о диодах не индикаторных или для подсветки дисплеев, а об осветительных – белых и мощных. Впрочем, крупные производители обычно охватывают весь спектр продукции, и на топ-список это практически не повлияет. Просто характеристики и проблемы качества буду рассматриваться, исходя из конструкции осветительных.

Во-вторых, определимся с понятием «Лучшие светодиоды». Дело в том, что изготавливают полупроводниковые кристаллы (многослойные структуры), сапфировые подложки для них, специальный силикон с люминофором и собирают из всего этого собственно излучающий чип (именно так корректнее называть современный светодиод) не более двух десятков компаний во всём мире. Потому что для таких операций требуется баснословно дорогое оборудование, высочайшая культура производства, развитая инфраструктура всей промышленности. «Отвёрточную» же сборку LED-ламп или светильников из готовых комплектующих можно осуществлять даже в домашних условиях. Поэтому подобных «производителей» тысячи.

По большому счёту при такой сборке даже трудно испортить качественные комплектующие. То есть, если заглянув в неведомое изделие, видите СОВ-матрицу LUXEON и драйвер Philips, можно смело покупать: остальное мелочи. Другое дело, что в таких случаях обычно не используют дорогие компоненты: не может весь светильник стоить меньше, чем нормальная матрица заявленной мощности… И еще исключением является установка излучателя на радиатор. Плохой тепловой контакт на глаз незаметен, но портит всё (прежде всего бьёт по сроку службы). Имеется в виду не привинчивание готовой «звезды» с уже установленным диодом или прямоугольной матрицы с отверстиями к алюминиевому охладителю, а пайка SMD-излучателей на керамическую подложку (ту же «звезду» и т. п.) – тут обязательно строгое соблюдение технологии и последующее тестирование теплового сопротивления.

Что же может испортить потребительские характеристики светодиода?

Вернувшись от светильников к отдельным диодам и матрицам, рассмотрим их слабые места. Или наоборот – какие материалы и технологии создают лучшие светодиоды.

Аналогично описанной выше установке на подложку и радиатор готового полупроводникового прибора требуется качественная пайка самого кристалла к теплоотводящему основанию элемента. Давление, температура, качество материалов – всё отражается на параметрах и сроке службы.
Материал контактных проводников, которые должны быть волосяной толщины, чтобы не мешать свету, но выдерживать ток порядка ампера и ультрафиолетовое излучение огромной интенсивности. Может быть и золото, и медь, и алюминий…
Чистота применяемого аммиака, сапфировой подложки и качество её обработки.
Выращивание (напыление) на сапфире полупроводниковой гетероструктуры.
Силикон с люминофором. Уникальный материал, определяющий светоотдачу и скорость старения LED-излучателя. Только лучшие производители светодиодов владеют его ноу-хау, остальные перекупают или используют менее качественный.

Эти и многие другие моменты зависят, естественно, от фирмы-изготовителя. Почему и полезно знать топ светодиодных брендов.

Наконец, сами производители.

(Расположить по возрастанию или убыванию значимости сложно: у каждой компании свои особенности и достижения).

1. Японская Nichia Corporation. Не выдающийся ассортимент, но исторический основоположник массового изготовления современных осветительных диодов и безусловный лидер (около 80%) мирового производства люминофоров – высокоэффективных, с наилучшим спектром и наименьшей скоростью старения. Уже в 2009 году одна из моделей достигла светоотдачи в 160 лм/Вт. Высочайшее качество, но и соответствующая цена.
2. Немецкая OSRAM. Производитель светотехники с более чем вековой историей (само название от металлов, используемых для нитей накала – ОСмий и вольфРАМ). Сегодня объём продукции её подразделения Osram Opto Semiconductors превышает 10% всего светодиодного рынка (второе место в мире). Первооткрыватель столь перспективных органических диодов OLED. Обладатель ноу-хау технологии «тонких плёнок» с нанесением люминофора непосредственно на кристалл, что обеспечивает отличный индекс цветопередачи, пониженное прямое напряжение и повышенный световой поток с одиночного кристалла.

Штатовская Philips Lumileds Lighting Company. Мировой лидер по производству осветительной LED-продукции – как по объёмам, так и по ассортименту. Его изделия ТМ LUXEON можно назвать лучшими светодиодами в смысле популярности из-за соотношения цена/качество. Одна из последних серий «К2» отличается особо низким тепловым сопротивлением и высокой светоотдачей при световом потоке с кристалла до 300 лм.
Корейская Seoul Semiconductor. Характерное для большинства азиатских производителей отличное соотношение рубль/люмен. Например, недорогие однокристальные диоды со светоотдачей до 108 лм/Вт и индексом цветопередачи некоторых моделей до 93.
Штатовская Cree Inc. Известна самыми передовыми научными разработками, рекордами по многим параметрам. Первой преодолела рубеж светоотдачи 100 лм/Вт, сегодня конкурирует с Nichia в стоимости на диоды, обеспечивающими 160 лм/Вт. Лидер по световому потоку единичного кристалла (750 лм) и тепловому сопротивлению (менее 2 °С/Вт).