Công nghệ chiếu sáng sử dụng Led và Oled

- NGUYỄN THỊ LINH CÔNG NGHỆ CHIẾU SÁNG SỬ DỤNG LED VÀ OLED LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2010 NGUYỄN THỊ LINH THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.
- NGUYỄN THỊ LINH CÔNG NGHỆ CHIẾU SÁNG SỬ DỤNG LED VÀ OLED Chuyên ngành: Thiết bị điện – Điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.
- Mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu của đề tài.
- Đối tượng nghiên cứu .
- Phạm vi nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu.
- Kết cấu của luận văn Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LED .
- GIỚI THIỆU VỀ ĐÈN LED.
- Đèn Led .
- 16 1.1.4 Một số ứng dụng chính của đèn LED SO SÁNH ĐÈN LED VỚI CÁC LOẠI ĐÈN KHÁC.
- 19 1.2.1 Ưu điểm của đèn LED.
- 20 1.2.2 Nhược điểm ỨNG DỤNG ĐÈN LED TRONG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG.
- 22 1.3.1 Trong lĩnh vực chiếu sáng đường phố Trong lĩnh vực chiếu sáng trang trí MỘT SỐ CHỦNG LOẠI ĐÈN LED CÓ THỂ ỨNG DỤNG TRONG CHIẾU SÁNG TRANG TRÍ TẠI CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM Sử dụng các thanh LED tạo thành các màn hình LED cỡ lớn.
- 23 41.4.2 Sử dụng đèn pha LED để chiếu sáng và cụm LED để viền công trình kiến trúc Sử dụng các loại LED đa sắc để tạo theo các mẫu và khung chạy theo chương trình.
- 27 1.4.4 Kết hợp cụm đèn LED đơn để tạo thành các bóng đèn LED lắp đặt trên các dây võng ngang đường Sử dụng các loại đèn LED thanh để tạo hiệu ứng bánh xe, dẻ quạt.
- 30 1.5 XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN ỨNG DỤNG ĐÈN LED TRONG CHIẾU SÁNG TRANG TRÍ THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRONG DỊP ĐẠI LỄ KỶ NIỆM 1000 NĂM THĂNG LONG Phương án tại khu vực xung quanh Hồ Hoàn Kiếm.
- 40 Chương 2: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LED, OLED.
- CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LED.
- 71 2.1.13.Tính toán hiệu suất phát xạ của PRS-LED CÁC PHƯƠNG HƯỚNG CÔNG NGHỆ LED.
- Giới thiệu đèn LED của hãng OSRAM.
- Giới thiệu đèn LED của hãng Haosi.
- 84 2.4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO OLED (ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE: DIODE PHÁT SÁNG HỮU CƠ Cấu tạo OLED.
- 90 2.4.2 Chế tạo OLED.
- 91 2.4.3 Nguyên lý hoạt động Các loại công nghệ OLED Ưu và nhược điểm của OLED.
- 99 2.6 Những ứng dụng hiện tại và tương lai của OLED Chương 3: ĐIỀU KHIỂN LED.
- 101 3.1 THỰC TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG TẠI VIỆT NAM Phương pháp tắt xen kẽ giảm công suất tủ điều khiển.
- NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÁC HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG MÀ CÁC TỦ ĐIỀU KHIỂN LÀM VIỆC ĐỘC LẬP.
- CÁC MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ TRUYỀN THÔNG CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG THÔNG QUA ĐƯỜNG DÂY MẠNG ĐIỆN THOẠI VÀ MẠNG ĐIỆN CUNG CẤP TẠI HÀ NỘI .
- Truyền thông giữa trung tâm điều khiển và tủ điều khiển khu vực .
- Truyền thông giữa tủ điều khiển khu vực và tủ chiếu sáng.
- Các cấp điều khiển của hệ thống điều khiển giám sát trung tâm 105 3.3.4.
- CÁC MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ TRUYỀN THÔNG CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG THÔNG QUA MẠNG 6INTERNET VÀ MẠNG ĐIỆN CUNG CẤP TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH.
- Ưu và nhược điểm TRUNG TÂM ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CÔNG CỘNG THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY GSM/GPRS.
- 110 3.5.1 Tổng quan về công nghệ GSM/GPRS Đặc điểm chung của công nghệ GSM và GPRS ĐIỀU KHIỂN LED CHIẾU SÁNG Cung cấp và điều khiển LED .
- Thiết kế mạch điều khiển LED Chương 4- KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO.
- Chữ viết tắt Chữ viết tắt English Tiếng Việt A AMOLED active-matrix OLED OLED ma trận chủ động ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường thuê bao số không đối xứng B C Cty TNHH Công ty trách nhiệm hữu hạn D ĐKCS Điều khiển chiếu sáng E F G G (2G;3G.
- Generation Thế hệ GSM Global System for Mobile communication Thông tin di động toàn cầu GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung H I ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ 8IP Internet Protocol Giao thức mạng Internet IPC Industrial PC Máy tính công nghiệp IP Internet Protocol Giao thức mạng Internet J K L LCD Liquid Crystal Display: Màn hình tinh thể lỏng LED Light Emitting Diode Diode bán dẫn M N O OLED Organic Light- Emitting Diode Diode phát sáng hữu cơ P PMOLED passive-matrix OLED OLED ma trận thụ động PLC Progamable Logic Controler Thiết bị điều khiển khả trình PLC Power Line Communication Công nghệ truyền thông qua đường dây cung cấp điện PLC-RTU Power Line Communication –Remote Terminal Unit Thiết bị đầu cuối điều khiển từ xa theo công nghệ truyền thông qua đường cung cấp điện PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng Q R S SIM Subscribe Identity Module Module nhận dạng thuê bao.
- T TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol Giao thức điều khiển truyền dữliệu/Giao thức mạng Internet U V VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú.
- 9DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu tạo của Led.
- 15 Hình 1.2 Nguyên lý làm việc của LED Hình 1.3 Phân chia thị trường LED Hình 1.3 Biểu đồ hiệu suất của các loại đèn Hình 1.4 LED sử dụng trong màn hình cỡ lớn.
- 23 Hình 1.5 LED đa sắc Hình 1.6 LED đơn đặt trên các dây võng ngang đường.
- 29 Hình 1.7 LED thanh tạo hiệu ứng bánh xe, dẻ quạt Hình 1.8 LED được bố trí ở khu vực Trấn Ba Đình, Hà Nội.
- 34 Hình 1.9 Đèn pha LED tại cầu Thê Húc Hình 1.10 Trang trí nhà hàng Thủy Tạ bởi LED Hình 1.11 Đèn pha LED được đặt viền xung quanh hồ.
- 36 Hình 1.12 Mô hình 2 rồng thời Lý và biểu tượng Hà nội dài 40m gắn LED hai mặt Hình 1.13 Mô hình 2 rồng thời Lý và biểu tượng Hà nội dài 15m gắn LED .
- 38 Hình 1.14 Mô hình đài phun nước 2 tầng gắn LED đặt tại các thảm cỏ, vườn hoa.
- Hình 1.15 Dây ngang đường sử dụng bóng đèn LED 1W & 3W.
- 39 Hình 1.16 Khung nháy quay tròn trên các cột đèn pha 14-20m Hình 2.1 Hai phương hướng công nghệ Hình 2.2 Tạo nên LED trắng b) nhờ phủ phốt pho lên LED xanh a Hình 2.3 Tạo nên LED màu trắng từ LED đỏ, xanh, lơ Hình 2.4 Đèn ống LED Hình 2.5 Mô hình quy trình công nghệ sản xuất LED Hình 2.6 Các linh kiện chế tạo LED và vật liệu tương ứng.
- 82 Hình 2.7: Đèn LED do OSRAM chế tạo.
- Hình 2.8: Bóng đèn LED do Haosi chế tạo Hình 2.9: Bộ đèn chiếu sáng đường giao thông sử dụng LED Hình 2.10: Chiếu sáng đường giao thông sử dụng LED Hình 2.11: Quang cảnh đường giao thông sử dụng LED.
- 87 Hình 2.12: Chiếu sáng đường hầm bằng LED Hình 2.13: Tấm phim mỏng làm từ hợp chất hưu cơ.
- 89 Hình 2.14: Các lớp của OLED.
- 90 Hình 2.15: Chế tạo OLED.
- 91 Hình 2.16: Nguyên lý phát quang OLED.
- 92 Hình 2.17: OLED ma trận thụ động Hình 2.18: OLED ma trận chủ động Hình 2.19: OLED trong suốt Hình 2.20: OLED phát sáng đỉnh Hình 2.21: Màn hình OLED mềm dẻo của Sony.
- 97 Hình 2.22: OLED trắng.
- 98 Hình 3.1: Sơ đồ điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng thông qua đường dây mạng điện thoại và mạng điện cung cấp Hình 3.2: Điều khiển và giám sát hệ thống chiếu sáng thông qua mạng Internet kết hợp với mạng điện cung cấp Hình 3.3 Sử dụng giải pháp truyền thông qua mạng không dây GSM/GPRS.
- 110 Hình 3.1 Sơ đồ cung cấp cho LED Hình 3.2 Sơ đồ dimming LED Hình 3.3 Sơ đồ dimming tổ hợp LED...114 Hình 3.4 Vi mạch IRS2530D Hình 3.5 IC IRS2530D cho phép dimming dòng điện ra.
- 115 Hình 3.6 Thiết kế mạch điều khiển tổ hợp LED.
- 116 Hình 3.7 Đường dữ liệu của bộ vi điều khiển 8 bit.
- 118 Hình 3.8 Điều khiển đèn theo kịch bản chiếu sáng.
- 118 Hình 4.1 Số lượng sáng chế LED trên thế giới DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật tham khảo (của thanh đèn led gồm 32 cụm LED Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật tham khảo (của đèn pha LED chiếu hắt Spot Light và cụm đèn LED 7 mầu viền công trình kiến trúc Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật tham khảo (của bóng đèn LED đa sắc Φ5 và Φ Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật tham khảo (của bóng đèn LED 1W và 3W) ......29 Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật tham khảo (của đèn LED thanh RGB SMD Outdoor 32.768 mầu điều khiển nhóm - dài 750mm BẢNG 5: PHÂN TÍCH TIỀN TIẾT KIỆM ĐÈN COMPACT VỚI ĐÈN LED BẢNG 6: PHÂN TÍCH TIỀN TIẾT KIỆM ĐÈN MERCURY SO VỚI ĐÈN LED TÀI LIỆU THAM KHẢO MỞ ĐẦU 1.
- Tính cấp thiết của đề tài Công nghệ đèn LED không mới, nhưng việc ứng dụng LED trong việc chiếu sáng lại là một dấu ấn ít nhiều mang tính cách mạng.
- Với ưu điểm cơ bản là thân thiện môi trường, không sử dụng hoá chất độc hại, không gây hiệu ứng nhà kính, có độ bền cơ học cao và đặc biệt tuổi thọ rất cao nên LED đang dần thay thế đèn huỳnh quang trong chiếu sáng nội thất.
- Nhiều tổ hợp ma trận LED đã được ứng dụng trong chiếu sáng đường giao thông.
- Đặc biệt trong chiếu sáng trang trí, quảng cáo và lễ hội LED tỏ ra ưu điểm vượt trội so với các nguồn sáng kinh điển và đang là các thành phần chính trong chiếu sáng các công trình kiến trúc.
- Để chứng minh cho nhận định trên, luận văn đi vào nghiên cứu “Công nghệ chiếu sáng sử dụng LED và OLED” 2.
- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đây là nguồn sáng mới đang được triển khai trong lĩnh vực công nghệ chiếu sáng 3.
- Mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu của đề tài 3.1.
- Mục đích Nghiên cứu cơ sở lý luận của LED, phân tích ưu nhược điểm, khả năng ứng dụng của LED.
- Đối tượng nghiên cứu + LED và OLED trong công nghệ chiếu sáng.
- Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu LED trong lĩnh vực chiếu sáng công cộng còn OLED là màn hình.
- Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài, tác giả dựa vào: Cơ sở lý thuyết: Luận văn sử dụng các lý thuyết về LED, truyền thông công nghiệp, thông tin di động, công nghệ viễn thông, mạng máy tính, Cơ sở thực tiễn: Tìm hiểu, phân tích về điôt bán dẫn, quy trình sản xuất LED, cách điều khiển LED theo ý đồ trình diễn ánh sáng để đưa ra được những ứng dụng thiết thực của LED trong cuộc sống.
- Kết cấu của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục hình vẽ, danh mục bảng số liệu, danh mục chữ viết tắt, mục lục, phụ lục, luận văn gồm ba chương với các nội dung nghiên cứu như sau: Chương I: Tổng quan về LED Chương II: Công nghệ chế tạo LED, OLED Chương III: Điều khiển LED 14Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LED 1.1.
- GIỚI THIỆU VỀ ĐÈN LED: 1.1.1.
- Sơ lược về các nguồn sáng: Thời đại ánh sáng điện bắt đầu từ đèn sơi đốt của Thomas Edison chế tạo vào năm 1879 từ sợi các bon, tạo nên nhiệt độ 3900 K, hiệu quả ánh sáng 2 lm/W, tuổi thọ 600 giờ.
- Năm 1908 nhà khoa học Đức Ernt Werner Siemens đã sử dụng sợi đốt vonfram-nicken kéo dài tuổi thọ của đèn sợi đốt.
- Các đèn sợi đốt hiện đại trong môi trường halogen có chỉ số thể hiện màu xấp xỉ 100, cho ánh sáng ấm và đạt hiệu quả 20 lm/W.
- Hồ quang thủy ngân được phát hiện từ năm 1901 nhưng 30 năm sau mới được ứng dụng trong thực tế.
- Từ năm 1960 các đèn phóng điện thủy ngân mới được ứng dụng trong chiếu sáng công cộng, chúng có thể chuyển hóa 20% điện năng thành quang năng và là nguồn sáng lạnh.
- Hiện tượng ion hoá phát sáng trong chất khí được nhà khoa học Anh Edward Townsend phát hiện đã được ứng dụng để chế tạo các loại đèn phóng điện.
- Đèn hơi Natri (Sodium) áp suất thấp do Van Voorhir chế tạo từ năm 1923 cho ánh sáng đơn sắc sắc màu vàng, chúng có thể chuyển hóa 80% điện năng thành quang năng, vì vậy có hiệu quả ánh sáng rất cao, đạt tới 200 lm/W, nhưng hệ số thể hiện màu rất thấp, gần bằng không.
- Đèn Sodium áp suất cao có thể chuyển hóa 50% điện năng thành quang năng, cho ánh sáng gần với màu trắng hơn, hiệu quả ánh sáng đạt tới 120 lm/W, chủ yếu dùng cho chiếu sáng công cộng.
- Năm 1933 các đèn ống huỳnh quang đầu tiên đã được bán ra thị trường và ngày nay đã trở thành nguồn sáng chủ yếu, được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng trong nhà.
- Các đèn huỳnh quang thế hệ mới có hiệu quả ánh sáng tới 80 lm/W, chỉ số thể hiện màu 70-85.
- Các đèn halogen kim loại (Metal halide) do công ty General Electric chế tạo từ những năm 1960, có hiệu suất sáng không lớn hơn đèn Sodium áp suất cao, nhưng có ánh sáng trắng hơn và được ứng dụng rộng rãi trong chiếu sáng công 15cộng, chúng có thể được chế tạo với công suất lớn cỡ 2 kW, hiệu quả sáng đạt tới 95 lm/W, thích hợp cho chiếu sáng các công trình văn hóa, thể thao.
- Đây là nguồn sáng đơn giản, sử dụng thuận tiện, có hệ số thể hiện màu rất cao CRI = 100.
- Đây là các đèn được sử dụng rộng rãi trong chiếu sáng nội thất và ngoại thất hiện nay.
- Đèn Led: LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại.
- Hình 1.1 Cấu tạo của Led 16 LED ra đời từ những năm 60 của thế kỷ trước, được ứng dụng để hiển thị thời gian của đồng hồ báo thức hay dung lượng pin của máy ghi hình thông qua ánh sáng đỏ, xanh lá cây, vàng mà chưa có mầu trắng.
- Năm 1993, Công ty Hóa chất Nichia của Nhật Bản đã nghiên cứu hoàn chỉnh công nghệ chế tạo loại LED cho ánh sáng trắng.
- Kết quả nghiên cứu nói trên đã mở ra cơ hội mới để ứng dụng đèn LED vào cuộc sống.
- Led trong giai đoạn phát triển bùng nổ trong phòng thí nghiệm và công nghiệp tạo nên cách mạng trong kỹ thuật chiếu sáng, làm thay đổi hẳn bộ mặt kỹ thuật chiếu sáng.
- LED dựa trên công nghệ bán dẫn.
- Hiện tại LED cho ánh sáng trắng có tuổi thọ tới 50 nghìn giờ sử dụng, gấp 50 lần so với bóng đèn 60 W thông thường.
- sử dụng dòng điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt