FotonMag

Jeden z předních výrobců LED svítilen Olight se pro jednou rozhodl vyzkoušet něco nového a navrhnul originální stanici pro hromadné nabíjení NiMH baterií – zvládne pojmout až 32 baterií AA nebo 36 baterií AAA (prodávají se dvě varianty stanice). Olight svůj produkt prezentuje jako 3v1 zařízení, neboť dokáže baterie nejen nabíjet, ale také testovat, třídit a uchovávat.

Stanice má tři oddělitelné části: horní zásobník pro vkládání vybitých baterií, prostřední část se čtyřmi nezávislými nabíjecími pozicemi, a nakonec spodní zásobník nabitých baterií, které si lze průběžně brát. Prostřední nabíjecí část má navíc šuplík, ve kterém skončí všechny vadné kusy, například poškozené a prošlé baterie, nebo také omylem vložené jednorázové alkalické tužkovky.

Stanice je maximálně automatická, v podstatě stačí stanici zapojit do zdroje (12V USB-C PD), nasázet do ní baterie, odejít třeba na půl dne a pak už si jen přijít pro nabitou várku. Samozřejmě se mohou vyskytnout nějaké technické potíže, stanice je však často dokáže identifikovat. Pokud se například zaplní šuplík, který pojme jen 7 vadných kusů, pak se na něm rozsvítí malá kontrolka upozorňující uživatele na potřebu vyprázdnění. Pokud se ve stanici zasekne či nějak vzpříčí baterie, pak se indikační podsvícení tlačítka rozsvítí červeně. V takovém případě stačí zmáčknout tlačítko a stanice se pokusí o samo-opravu, případně uživatele vybídne k manuální nápravě.

Stanici lze také spárovat s mobilní aplikací, ve které může uživatel kontrolovat počty nabitých a vyřazených kusů, sledovat průběh právě nabíjených baterií v procentech nebo aktualizovat vnitřní nabíjecí algoritmy. Skrze aplikaci je také možné aktivovat funkci rychlonabíjení – jedna várka Ni-MH baterií zabere obyčejně ~3,8 hodiny, v rychlonabíjení ~2,5 hodiny. V jedné várce může být 1-4 kusů baterií. Stanice má také různé formy ochrany proti zkratu, přebíjení, přepětí i přehřívání. Konkrétně při rychlonabíjení se zapíná chladící větrák.

Zajímavá je také skutečnost, že se Olight rozhodl svůj nevšední projekt nakopnout pomocí crowdfundingové kampaně na Kickstarteru, kde se úspěšně vybralo přes milion dolarů od téměř 6000 lidí. Produkt už stihnul obdržet designová ocenění CES Innovation Award 2025 a iF Design Award 2025. Verze nabíječky Olight Ostation pro baterie velikosti AA je již nyní k dostání za 3 599 Kč včetně DPH, na verzi AAA si ještě chvíli počkáme.

Zdroje: svitilny.eu, olight.com

Technologický gigant Samsung na letošním veletrhu Integrated Systems Europe (ISE) 2025 v Barceloně představil nejnovější vývoj v oblasti elektronického papíru (e-papíru, též e-ink). S touto technologií se již nyní běžně setkáváme u elektronických čteček knih a v některých obchodech, kde většinou slouží jako programovatelné cenovky. Samsung teď se svými nejnovějšími modely EMDX zašel o krok dál a představil velké, ultratenké e-ink displeje, které zvládnou zobrazit až 60 000 barev, což je dnes u této technologie nadprůměrný výkon.

Nadále platí, že samotné zobrazování statických informací nespotřebovává téměř žádnou energii, pouze změna obrazu má určitou krátkou spotřebu. Displeje mají akumulátor o kapacitě až 5000 mAh, úložiště 8 GB a dva USB-C porty, jeden pro nabíjení a druhý pro přenos dat. Díky Wi-Fi a Bluetooth lze displeje ovládat mobilní aplikací nebo počítačem na dálku – lze tak třeba nastavit spánkový režim nebo načasovat „playlist“ obrázků.

Samsung nabízí nové barevné e-papíry v různých velikostech a rozlišeních: 13″ (1,600 x 1,200), 25″ (3,200 x 1,800) a 32″ (QHD 2,560 x 1,440). Speciální outdoorová verze má dokonce úhlopříčku 75″ – tedy téměř 2 metry – a rozlišení 5K (5,120 x 2,880).

Zdroj: ledinside.com

Poměrně mladá čínská firma JBD se od svého založení v roce 2015 specializuje na technologii MicroLED displejů a projektorů, především v oblasti AR brýlí. Tentokrát však představila něco značně odlišného – inovativní modul do laserových tiskáren, který namísto jednoho laseru s pohyblivou optikou využívá řadu MicroLED, jež zvládne nasvítit celou šířku tiskového válce naráz.

Autor: Dale Mahalko, CC BY 3.0, Wikimedia Commons

Podle společnosti toto řešení přináší celou řadu výhod. Nejdříve si však krátce přibližme princip laserových tiskáren: Základem je kovový válec se speciálním polovodičovým povrchem citlivým na světlo. Celý povrch tohoto válce obdrží na začátku každého tiskového cyklu pozitivní náboj. V druhé fázi se na tento povrch laserem „vypálí“ požadovaný tištěný obraz – kam dopadne světlo, tam se náboj změní na negativní. V třetí fázi se na válec nanáší pozitivně nabitý toner (práškový pigment), který přilne právě na tato negativně nabitá místa. Ve čtvrté fázi už se toner nanese na papír a celý postup se zase opakuje, až dokud pod válcem neprojede celý papír.

U tradičních tiskáren je laser pouze jeden a pomocí otočné optiky osvětluje celou šířku válce doslova bod po bodu. Nynější inovace tak spočívá především v tom, že řada MicroLED osvítí celý 1D řádek naráz. Světelné diody jsou dnes už natolik malé, že momentálně dovolují vysoké rozlišení 1200 DPI (společnost do budoucna počítá s 2400 až 4800 DPI).

Nyní konečně k výhodám: Na prvním místě se samozřejmě nabízí, že celý proces tisku bude mnohem rychlejší. Také ubyly různá zrcadla, pohyblivé reflektory a difuzní čočky, díky čemuž nová tisková hlava ušetří část prostoru i hmotnosti. A jelikož ubyly některé mechanické části, tiskárna bude jednak méně hlučná, a také z principu méně poruchová.

Společnost JBD odhaduje životnost MicroLED tiskové hlavy na 1000 hodin. Podle ní je tohle řešení také energeticky úspornější než klasický laser s mechanizovanou optikou, byť přesná čísla zatím neuvedla. Kdy se takovéto tiskárny dostanou na trh zatím není jasné, JBD teď ale dle svých slov „úzce spolupracuje“ s různými výrobci tiskáren.

Zdroje: ledinside.com, jb-display.com

V poslední době se objevuje poměrně mnoho snah přinést výraznější inovace – ne-li rovnou revoluci – v odvětví polovodičových technologií a jejich nákladné výroby. Nejnověji se o slovo přihlásili vědci z Hong Kong University of Science and Technology. Vyvinuli první svého druhu micro-LED “displej”, který vyzařuje hluboké ultrafialové záření (DUV) pro účely tzv. bezmaskové litografie.

Litografické stroje jako takové jsou zásadním vybavením při výrobě čipů. Pomocí krátkovlnného záření dokážou „vypálit“ takřka libovolné rozložení integrovaných obvodů. Zpravidla se přitom používá reflexní maska, jež umožňuje vytvořit konkrétní obrazce na desce pokryté foto-senzitivním substrátem, tzv. fotorezistem. Tradičně se jako zdroj záření používají rtuťové lampy a UV LED, které však mají řadu nevýhod, jako je značná velikost zařízení, nízké rozlišení vypalovaného obrazce, vysoká spotřeba energie, nízká světelná efektivita a nedostatečná hustota optické síly.

Tyto obtíže alespoň částečně překonává nový prototyp sestavený hongkongským výzkumným týmem. Podařilo se jim provést litografii bez masky s vylepšenou optickou efektivitou (záření dopadá jen tam, kam má, neztrácí se přes masku), lepší distribucí tepla, vysokým rozlišením obrazce, nižším operačním napětím, menší velikostí zařízení a rychlou expozicí.

Profesor Hoi-Sing Kwok, pod jehož supervizí výzkum probíhal, k tomu dodal: „V posledních letech se nízkonákladová a vysoce přesná technologie bezmaskové litografie stala aktivním bodem výzkumu a vývoje, a to díky její schopnosti upravit expoziční obrazce, poskytnout rozmanitější možnosti customizace a šetřit náklady za přípravu litografických masek.“

Výzkum byl publikován v prestižním časopise Nature Photonis pod názvem High-Power AlGaN Deep-Ultraviolet Micro-Light-Emitting Diode Displays for Maskless Photolithography. Od zveřejnění si již získal značné uznání ze strany průmyslu a je v považován za jeden z největších pokroků v oblasti tzv. „polovodičů třetí generace“ za uplynulý rok. Tým vědců se do budoucna chystá vylepšovat svůj prototyp a dosáhnou vyššího rozlišení displeje 2K až 8K.

Zdroje: ledinside.com, nature.com

Prezentace výsledků projektu v rámci programu OPPIK

V letech 2019 – 2020 společnost ARIGA s.r.o. realizovala projekt Elektromobilita v rámci programu Nízkouhlíkové technologie, který spadá pod Operační program podnikání a inovace pro konkurenceschopnost (2013 – 2020). Společnost ARIGA s.r.o. získala celkovou dotaci ve výši 337500,- Kč.

Implementace inovativní technologie čisté mobility ve společnosti ARIGA s.r.o. proběhla zakoupením elektromobilu značky Tesla. Pořízený vůz je využíván pro pracovní cesty z provozovny ve Středočeském kraji. Slouží jak pro obchodní cesty k odběratelům či dodavatelům, tak například i pro operativní přesun zboží v rámci firmy. Jeho použití se ukázalo jako poměrně široké, univerzální, navíc z hlediska provozních nákladů i jako velmi ekonomické.

Ač na začátku zaměstnanci přistupovali k vozu s obavami zejména kvůli kratšímu dojezdu vůči autům se spalovacím motorem, z praktické zkušenosti se ukázalo, ze většinou není třeba během cest v okruhu zhruba 200 km řešit nabíjení, vůz zvládne trasu tam i zpět bez nabíjecí zastávky, přičemž tyto výjezdy tvoří absolutní majoritu použití elektromobilu. Při poměrně častých cestách do větších měst je naopak řidiči vítáno bezproblémové parkování vzhledem k výhodám pro majitele elektromobilů v rámci parkovacích zón. U realizovaných cest se ukázala jako velmi spolehlivá síť nabíječek výrobce vozu, jenž zajišťuje rychlý přesun při delších cestách, které vyžadují nabíjení.

Oceňujeme, že ve firmě můžeme používat elektromobil, jenž nezatěžuje životní prostředí lokálními emisemi, je tichý a můžeme tak přispět ke zlepšení prostoru, ve kterém všichni žijeme.

Rádi bychom v budoucnosti instalovali ve firmě i fotovoltaické panely, které by nám umožnily nejenom skutečně bezemisní provoz elektromobilu, ale zároveň by nám zabezpečily po většinu roku i nezávislost na dodávce elektřiny z rozvodné sítě a to zejména s ohledem na neustále rostoucí ceny energií.

Název programu ze kterého byl projekt podpořen:
Operační program podnikání a inovace pro konkurenceschopnost, program podpory Nízkouhlíkové technologie, Výzva IV programu podpory Nízkouhlíkové technologie – Elektromobilita.

Název projektu v rámci programu:
Elektromobilita – ARIGA s.r.o.

Jméno žadatele:
ARIGA s.r.o.

Termín realizace:
23. 4. 2019 – 27. 3. 2020.

Způsobilé výdaje:
Pořízení 1 ks vozidla – elektromobilu v kategorii BEV, celkem 450000,- Kč.

Popis projektu:
Projekt žadatele ARIGA s.r.o. v rámci IV. Výzvy programu podpory NUT zavedl do činnosti podniku inovativní technologie (TRL 9) čisté mobility. V rámci způsobilých výdajů byl pořízen 1x elektromobil pro vlastní potřebu. Projekt je realizován ve Středočeském kraji.

Při výběru displeje – ať už do domácnosti, společnosti nebo veřejného prostoru – hraje významnou roli jejich spotřeba energie. U displejů se pro účely srovnávání používá jednotka Watt na metr čtvereční (W/m²). Podívejme se, jak si v tomto parametru vedou dvě v současnosti nejpoužívanější displejové technologie.

U čím dál populárnějších LED displejů je každý jeden pixel (respektive subpixel) tvořen samostatnou světelnou diodou, jež vyzařuje světlo. Díky tomu mohou mít displeje vysoký jas, takže je lze dobře využít i ve venkovních aplikacích, například v reklamě nebo na stadionech.

Spotřeba konkrétního displeje se bude výrazně lišit dle rozlišení, zvolené úrovně jasu, zobrazovaném obsahu (více pohybu a světlých bodů = více spotřeby) a rozteče pixelů (čím jsou rozestupy mezi jednotlivými LED čipy kratší, tím více se jich vleze na danou plochu, a tedy roste i spotřeba energie). Obecně se spotřeba LED displejů pohybuje někde mezi hodnotami 100 až 1000 W/m². Typická venkovní reklama mívá kolem 300-400 W/m², zatímco vnitřní displeje s vysokým rozlišením mohou mít kolem 200-300 W/m².

LCD displeje vedle toho využívají technologii tekutých krystalů, které samy nevyzařují světlo, pouze jej modulují. Proto musí mít podsvícení – kdysi se používala speciální zářivková trubice CCFL, dneska už se používají bílé LED čipy.

Zde se spotřeba energie odvíjí primárně od toho, jak je proveden podsvícení a vrstva tekutých krystalů, nicméně i zde má značný vliv nastavení jasu a typ zobrazovaného obsah. Přesto je spotřeba těchto displejů obecně nižší. Větší displeje spotřebovávají 100-150 W/m², zatímco obyčejné domácí monitory mohou mít spotřebu i jen 20-30 W/m².

Na první pohled tedy mají značně nižší spotřebu LCD displeje, avšak je třeba se na to dívat z širší perspektivy. LED displeje totiž mají v mnoha ohledech mnohem lepší zobrazovací parametry, díky kterým je lze využívat i tam, kde LCD displeje selhávají.

LED displeje tedy sice mívají vyšší spotřebu (s ohledem na vyšší zobrazovací nároky), zato však jsou energicky efektivnější, jelikož dokáží lépe „hospodařit“ se světlem. Zaprvé vyzařují barevné světlo přímo ze samotných pixelů a nedochází tak k jeho ztrátám přes vrstvu tekutých krystalů a tranzistorů. A zadruhé při zobrazování černých ploch se mohou jednotlivé pixely jednoduše vypnout, kdežto u LCD displejů musí podsvícení svítit stále stejnou intenzitou po celou dobu. Pokud by se teoreticky měly LCD displeje svými zobrazovacími vlastnostmi vyrovnat LED displejům, pak by na tom zřejmě se spotřebou byly už o něco hůř.

Zdroje: ledinside.com, britannica.com, researchgate.net

V roce 2022 se tchajwanská společnost AUO stala prvním výrobcem displejů, který se připojil ke klimatické skupině RE100 – jedná se o mezinárodní iniciativu, kde se již 400 velkých firem připojilo k závazku využívat ve svých podnicích ze 100 % obnovitelné zdroje energie, a to do individuálně stanoveného roku.

Mezi další zapojené firmy patří například i technologičtí giganti Apple, Google, Meta, Microsoft a Samsung, automobilky GM, Hyundai a Kia nebo přední výrobce LED osvětlení Signify (Philips). Někteří svůj cíl již naplnili nebo jej splní do několika let, AUO se jej zavázala splnit do roku 2050.

V současnosti AUO vyrobila svou první řadu displejů s využitím 100 % obnovitelných zdrojů – použila vlastní solární panely a distribuční model „wheeling“. Displej vznikl v rámci partnerství s tchajwanským výrobcem počítačové techniky Acer, konkrétně se objevil v jeho „uhlíkově neutrálním“ notebooku Aspire Vero 16 v dotykové i bezdotykové variantě. Notebook mimo jiné využívá 60 % recyklovaných plastů, recyklovanou ocel a je dodáván ve 100% recyklovaných obalech. Displej i notebook také dostali certifikaci UL 3600, což je projekt vyhodnocující zapojení produktu do cirkulární ekonomiky.

Sama společnost AUO své zelené kroky zdůvodňuje mimo jiné tím, že si dnes čím dál větší význam získávají uhlíkové daně a uhlíková cla. Obnovitelné energie i materiály se pro podniky stávají „konkurenční arénou“, kdy je jejich zavádění globálními společnostmi takřka nezbytné pro udržení konkurenční výhody.

Zdroje: ledinside.com, auo.com, there100.org

TrendForce – výzkumný institut v oblasti polovodičů sídlící na Tchaj-wanu – zveřejnil ve své nejnovější zprávě zajímavý výhled pro globální trh s LED osvětlením. Odhaduje, že letos bude z celkového prodeje 13,5 miliard LED světel zakoupeno 5,8 miliard kusů jakožto sekundární náhrada (tzn. výměna již vysloužilého LED světla za nové). To je téměř třikrát více, než v roce 2022 – mimo jiné to značí, že první vlna nahrazování klasických žárovek/zářivek za úspornější LED se už blíží ke konci.

LED osvětlení je zpravidla stavěno na životnost 15 až 40 tisíc hodin, díky čemuž může sloužit zhruba 7 až 10 let. To znamená, že především LED světla pořízená mezi lety 2014 až 2016 se letos dočkají velkého sekundárního nahrazování. Tento trend bude pochopitelně dále jen růst. Jak dále předvídá TrendForce, prodeje takovýchto sekundárních náhrad poprvé překonají prodeje prvotních náhrad už v příštím roce 2025.

Právě díky těmto masivním náhradám se do budoucna očekává, že globální trh s LED osvětlením se dostane do mnohem stabilnější polohy, kde bude možno očekávat i jisté cyklické jevy. V takovémto prostředí pak pravděpodobně bude i mnohem více záležet na renomé jednotlivých značek a návratnosti zákazníků k nim, třeba i po těch dlouhých deseti letech. Odhaduje se, že LED technologie už momentálně tvoří kolem 70 % osvětlení na celém světě.

Ohledně sekundární náhrady se nicméně očekávají i jisté překážky. Mnoho domácností postrádá povědomí ohledně potřeby náhrady a jednoduše preferují nižší cenu nad kvalitou – dosud se do mainstreamu nedostaly novější koncepty světel, které jsou šetrnější k našemu zdraví i prostředí, například nižším podílem modré složky světelného spektra nebo třeba vyšším indexem podání barev (CRI).

Zdroj: ledinside.com

Začátkem listopadu 2023 se v Ženevě konala pátá schůzka stran Minimatské úmluvy o rtuti (COP-5), kde se sešli delegáti ze 147 zemí, včetně USA, Číny i drtivé většiny evropských států. Dohodli se na úplném vyřazení rtuťových zářivek do roku 2027 co do jejich výroby, exportu a importu. Úmluva dostala své jméno po japonské Minimatské zátoce, která byla již v polovině 20. století silně zamořena rtutí z odpadních vod, což způsobilo smrt tisíců lidí.

Možná vám mohlo uniknout, že už na předchozí čtvrté schůzi (COP-4) se rozhodlo o vyřazení jednopaticových kompaktních zářivek do roku 2025. Nové rozhodnutí se teď ale dotýká už i lineárních zářivek, se kterými se setkáváme spíše v průmyslu a veřejném prostoru. Výjimkou zůstávají jen některé speciální druhy zářivek, jako jsou například ultrafialové zářivky používané v soláriích nebo v průmyslu pro vytvrzování lepidel a barev.

Díky dohodě se očekává urychlení celosvětového nahrazování světelných zdrojů za LED, zvýšení jejich prodejů a v konečném důsledku také redukce emisí CO₂ – zářivky oproti některým lepším LED spotřebovávají téměř dvojnásobek energie, jak ukazuje přiložená grafika srovnávající jejich efektivitu vyzařování.

Vyřazování bude probíhat posupně v několika fázích v závislosti na množství rtuti, výkonu a typu jednotlivých produktů. Na přiložených grafech můžeme vidět předpokládané úspory emisí CO₂ a především pak odhadované úspory rtuti v jednotkách metrických tun, kde vidíme výrazný pokles až o necelou polovinu během několika následujících let.

Tady v Evropě i v jiných rozvinutých ekonomikách nás vyřazení zářivek nejspíš nemusí zas až tolik překvapovat, neboť je už docela běžně nahrazujeme za světelné diody právě kvůli vyšší efektivitě i příjemnějšímu světu. Co už tolik nevidíme je, že například africký region s méně regulovaným trhem se naopak stal pro „naše“ rtuťové zářivky odbytištěm a významnou hrozbou pro tamější ekosystémy i veřejné zdraví.

Zdroj: ledsmagazine.com

Přední japonský výrobce světelných diod, který v minulosti již mnohokrát přispěl k výraznému posunu světelných technologií kupředu, ohlásil další novinku. Jsou jí „HPS color“ LED s velice nízkou hodnotou barevné teploty 1800 K a mají sloužit zejména jako alternativa k vysokotlakovým sodíkovým výbojkám.

Ve světě LED takové hodnoty nejsou nijak běžné. Stávající LED osvětlení zpravidla míří nejníže k teplotě chromatičnosti 2700 K („teplá bílá“), což odpovídá starým wolframovým žárovkám, které byly ještě před svým zákazem oblíbené právě pro své příjemně vřelé světlo. Nové přírůstky v sériích 757 a 19 jdou tentokrát ještě o krok dál ke zmiňovaným sodíkovým výbojkám. Ty se díky svým vlastnostem dodnes používají zejména v indoor pěstování a díky nízkému světelnému znečištění také v okolí astronomických observatoří. Takto teplé osvětlení se rovněž může hodit například do kempů, neboť tolik nepřitahuje hmyz.

Nové diody přináší ve srovnání s výbojkami a zářivkami mnoho výhod. Hlavním problémem výbojek je obsah rtuti, což se LED samozřejmě netýká. Dalším významným parametrem je životnost, která je u lepších výbojek přes 20 000 h, zatímco LED od Nichia zaručuje 60 000 h. Výrazný rozdíl najdeme také v indexu podání barev (CRI) kdy LED dosahuje hodnot nad 70 Rₐ, zatímco sodíková výbojka má pouhých 5 Rₐ (ilustrativní srovnání na obrázku).

Výbojky se také velmi dlouho rozžínají (přes 5 minut) i zhasínají, což sice v mnoha aplikacích nehraje podstatnou roli, znemožňuje to však například použití pohybových čidel v méně frekventovaných oblastech. Ohledně světelné účinnosti jsou na tom oba zdroje světla zhruba obdobně, nová řada LED většinou dosahuje účinnosti kolem 125 lm/W, výbojky mají jen o pár jednotek až desítek méně. Výjimkou je pouze jeden produkt v nižší výkonnostní třídě ~0,2 W, který se může pyšnit solidní účinností 170 lm/W.

Zdroje: ledinside.com, led-ld.nichia.co.jp