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LED-Produkte kommen auf den Markt

20 апреля, 03:25

Heutzutage ist die Herstellung der lichtemittierenden Dioden eine gewinnbringende und forschungsintensive Industriebranche. Der internationale LED-Markt wird bereits mit einigen Milliarden US-Dollar eingeschätzt. Der russische Markt ist erst in der Anfangsphase seiner Entwicklung, aber die Tomsker Unternehmen sind sehr aktiv: während die einen mit dem Zusammenbau der Leuchtdioden aus Import-Teilen beschäftigt sind, streben die anderen in der nächsten Zukunft die Eröffnung eigener vollständiger Produktion an.

Die Tomsker Entwickungen werden ein Grundstein der russischen LED-Industrie und kommen zum Einsatz in den anderen russischen Firmen sein. Neben Moskau und Sankt-Petersburg wird Tomsk zu einem der drei Zentren in Russland, die für die Einführung der Leuchtdioden bestimmt wurden. Als der Hauptauftraggeber tritt die OAO Rossijskaja elektronika, ein Unternehmen von RosTechnologii auf.

Was steht uns bevor?

Zusammenbau in Tomsk, Bauteile aus dem Ausland

Mit dem Zusammenbau der LED-Lampen aus den Import-Teilen sind schon mehrere Unternehmen in Russland beschäftigt. Manche von ihnen befinden sich auch in Tomsk, wie z.B. die Firma „Licht des 21. Jahrhunderts", die die Halbleiterleuchten produziert. Das Unternehmen Fistech-Energo (Unterabteilung des Druckmesserherstellers Fistech) startete seit einem knappen Jahr ihre Produktion.

- Zum Einsatz kommen die Leuchtdioden mit deutschen, amerikanischen und taiwanesichen Kristallen, die werden in die Leuchtdiode in China „eingepackt“ – erklärt der Stellvertretende Direktor für Entwicklung Alexander Makogon.  

Die größte Erfahrung mit der Produktion von LED-Lampen hat das Tomsker Forschungsinstitut für Halbleiter: es liefert die Leuchten zum industriellen Bedarf und auf  Sonderbestellungen, für manche von diesen Produkten werden auch Leuchtdioden eigener Herstellung verwendet.

Funktionsinhalt aus Tomsk

Gegenwärtig beschäftigen sich mit der Herstellung von Lichtemitterdioden in Russland nur noch ganz wenige Unternehmen, darunter sind zu nennen: Korvet Lights und der wissenschaftliche Produktionsbetrieb OPTEL in Moskau, Swetlana-LED (Brand SVETLED), ZAO Optogan, OAO Proton in Sankt-Petersburg, OOO Trans-LED (Welikij Nowgorod), das optisch-mechanische Werk von Ural, Samsug Elecronics-Werk (Region Kaluga).

- Die Herstellung von lichtemittierenden Dioden ist ein hochtechnologischer und forschungsintensiver Prozess, – erklärt der Leiter des Lehrstuhls für Radioelektronik und Kontrolle von Umweltsystemen der Staatlichen Universität für Steuerungssysteme und Radioelektronik (TUSUR), Dr. Wassilij Tujew. -Industrielle Herstellung der LEDs in Russland befindet sich noch im Anfangsstadium; Tomsk, Sankt-Petersburg und Moskau werden die Standorte dieser hochtechnologischen Produktion sein.  

Über die Eröffnung von diesen drei Zentren für die LED-Einführung wurde von der Leitung von Rosselektronika 2010 beschlossen. Zwei Profilfirmen RusLED ( R&D-Abteilung der Firmengruppe „Licht des 21. Jahrhunderts“) und das Basiszentrum der LED-Technologien (gegründet auf der Basis des Forschungsinstituts für Halbleiter) sind Residenten der Sonderwirtschaftszone (SWZ) für Innovationen und Technologien Tomsk geworden.

Die erste Firma realisiert das Projekt „Zentrum für Entwicklung energiesparender Lichttechnik“ und plant die groß angelegte Produktion der LED-Lampen allgemeiner und spezieller Zweckbestimmung auf dem Südlichen Baugelände der SWZ zu eröffnen. Die andere setzt sich mit der Entwicklung, Herstellung und Erprobung von neuen Materialien, Technologien und Konstruktionen auseinander. Außerdem wird hier bald mit dem Bau des Produktionsgebäudes für die komplette Herstellung von LED-Lampen begonnen.

– Wir machen sogar Witze darüber, dass sobald das Werk für die LED-Produktion fertig gestellt wird, dann werden wir die Leuchtdioden direkt über den Zaun abholen, – berichtet einer der Geschäftsleiter der OOO RusLED Anatolij Alexejew über die Perspektive der Zusammenarbeit.

Der Baubeginn des Werkes für die Produktion mit Gesamtzyklus ist für 2012 geplant.

Es wird das gemeinsame Kind des Forschungsinstituts für Halbleiter, der Universität für Steuerungssysteme und Radioelektronik, der Polytechnischen Universität und der Staatlichen Universität sein. Zu ihren aktuellen Aufgaben gehört jetzt nicht nur die Entwicklung der Fertigungskette, sondern die Ausbildung der hochklassigen Ingenieure. Die Arbeit läuft bereits auf Hochtouren: im Dezember 2011 wurde im Forschungsinstitut ein Laboratoriums eröffnet, wo eine Pilotfabrikation eingerichtet wurde. Hier werden die technologischen Prozesse getestet, welche später bei der künftigen Produktion verwendet werden: passende Temperatur für Löten und Trocknen, Konzentration und Zuteilung des Luminophors. Schon heute werden im Labor tausende von Leuchtdioden mit russischen und ausländischen Kristallen zusammengebaut.              

Wir lassen Kristalle wachsen

Eigene Herstellung von Kristallen, Hauptelementen jeder lichtemittierenden Diode ist eine unabdingbare Voraussetzung für Konkurrenzfähigkeit der Endprodukte. Aber die Kompliziertheit dieser Technologie führt dazu, dass es in Russland kaum Firmen gibt, die Kristalle im großen Umfang produzieren , obwohl die wissenschaftlichen Laboratorien in Tomsk, Moskau und Sankt-Petersburg über gewisse Erfahrungen in diesem Bereich verfügen. Hinzu kommt, dass die Kristallzüchtung einer kostenspieligen Epitaxialanlage bedürft, die die Schichttemperatur und Schichtdicke des aufgetragenen Materials kontrolliert. Solche Anlagen werden zurzeit nur im Ausland hergestellt (Taiyo Nippon Sanso/Japan), (Aixtron/Europa), (Veeco/USA). Moskau und Sankt-Petersburg haben schon diese Anlagen gekauft, in nächster Zukunft werden damit auch die Labore in Tomsk eingerichtet.

Alles spricht dafür, dass die Zeit gekommen ist, die während der Jahrzehnte gesammelte produktive, wissenschaftliche und innovative Potentiale für die Lösung der national wichtigen Aufgaben zu nutzen.

Das Tomsker Forschungsinstitut für Halbleiter hat einen langen Weg von der Erzeugung der ersten Leuchtdiode (sie wurde vom japanischen Wissenschaftler Nakamura im Jahre 1998 erfunden) bis hin zu energiesparenden Lampen durchgemacht. Der erste Auftrag für weiße Lampen für industrielle Zwecke kam im Jahre 2006, aber erst 2009 war die Technologie auf so einem Stand, dass es möglich wurde, die Produktion der Lampen für Haushaltsbedarf zu beginnen.

Wussten Sie schon, dass…

… weißes Licht der LED durch die Zusammenlegung mehrerer Farben erreicht werden kann. Am häufigsten ist eine blaue LED mit gelbem Luminophor verwendet (das ist eine viel versprechende Technologie der Kristallherstellung).

Das Projekt zur Gründung des Basiszentrums für  LED-Technologien ist ein gutes Beispiel der Zusammenarbeit im Rahmen des Universitätskonsortiums. Die Universität für Steuerungssysteme und Radioelektronik ist für die Technologien der LED-Herstellung zuständig, die Polytechnische Universität für die Entwicklung der Technologien zur Projektierung und Zusammenbau, die Staatliche Universität befasst sich mit den Produktionstechnologien der Halbleitermaterialien für LEDs. Das Forschungsinstitut für Halbleiter als Partnerunternehmer auf dessen Basis das ganze Projekt entstand, ist alle Etappen des Projekts involviert.

Laut IMS Research (2009) hat Taiwan den ersten Platz in der Welt nach der Anzahl der LED-Chips (37,3%), den zweiten belegt Japan (24,4%), an der dritten Stelle ist Korea (21,3%), gefolgt von den USA (10,8%), Europa(4,4%) und China(1,9%). Alle Hersteller sind mit einander durch gemeinsame Lizenzen und Patenten verbunden und haben Produktionsstandorte und Vertriebsnetze in der ganzen Welt.

Gesamtzyklusherstellung von LED-Lampen:

  1.  Produktion der Substanzen – besonders reiner Gase und Metalle, aus denen die Kristalle gezüchtet werden;
  2.  Züchten eines Kristalls, seine Zerlegung in Chips;
  3.  Herstellung der Leuchtdioden aus den Chips, Sortieren von Chips;
  4.  Zusammenbau der Lampen aus Leuchtdioden

Zum Vergleich

Lichtstдrke:

  • Glьhlampe – ca. 10 (7–17) lm pro Watt;
  • Halogenleuchte – 30 lm pro Watt;
  • Lumineszenzleuchter – ca. 60 lm pro Watt;
  • LED – ab 1200 lm pro Watt

Kleines Glossar

LED – anorganische Leuchtdiode oder Licht emittierende Diode (aus dem engl.: Light-emitting diode).

OLED – Organische Leuchdiode – neue Richtung, die in Russland noch in der Anfangsphase ist.

Опубликовано:2012-04-20 03:25 | Обновлено:2012-04-20 03:57
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