Приложение на панели със странична LED подсветка

Pазнообразните панели със странична подсветка, които работят с високоефективни светодиоди, стават все по-широкоразпространени в осветителната индустрия. В голяма част това се дължи на способността им да манипулират посоката на светлината и начина й на разпръскване точно според изискванията на приложението.

Все по-често, за да изпълняват изискванията на производителите, проектантите на LED осветители трябва да намират нови начини за ефективно разпространение на светлината по естетичен начин.

Една от технологиите, които се използват в отговор на тази нужда, са световодните панели със странична LED подсветка (light guide plate – LGP). При тях светодиодите са разположени в крайните, странични части на целия панел, а светлината им е насочена навътре и към много тънки световоди, което позволява по-добър оптичен контрол (особено на цвят и еднородно разпределение на светлината), по-ниска консумация на енергия, както и възможно най-тънък краен продукт.

Тези панели се използват от над десетилетие при осветяването на течнокристални дисплеи (LCD екрани), заради което са добре разработен продукт с много доставчици. Производителите на LCD екрани използват способността на LGP панелите да разпространяват равномерно и ефективно светлината от ограничен брой източници.

За да се постигне ефекта на равномерно разпространение обаче, при проектирането на качествените панели трябва да се вземе предвид цялото разстояние, изминато от светлината. Това включва и моделът на излъчване на светлина от светодиода, технологията за проявяване на светлина (light extraction) от LGP панела, както и всички допълнителни фолиа и оптични компоненти, използвани в цялостната система.

Това включва и пространствената характеристика на излъчване на светлина от светодиода, технологията за извеждане на светлинния поток (light extraction) от LGP панела, както и всички допълнителни фолиа и оптични компоненти, използвани в цялостната система.

Свързване на светодиоди към LGP панели
Проектирането и създаването на LGP панели започва със свързването на светлинния източник. Поради наличието на разнообразни светодиоди с различни модели на разпространение и оптични компоненти, проектантите на панели със странична LED подсветка трябва да преценят точното взаимодействие между светодиода и панела.

Правилната технология на свързване и употребата на подходящ светодиод могат да допринесат за постигане на светлинна ефективност над 90%. Ако към LGP панела трябва да се свържат допълнителни фолиа и оптични компоненти, те биха допринесли за по-равномерното разпределение на светлината, но в същото време могат да намалят ефективността на системата.

Един погрешно подбран светодиод, свързан по неподходящ начин, може да допринесе за ефективност на осветлението, по-ниска от 70%. В много системи една такава загуба на ефективност при свързването (coupling loss) може да е най-големият недостатък.

Техники за проявяване на светлината
Върху панелите могат да се принтират или гравират детайли, по които излъчваната от светодиодите светлина да се концентрира. Тези детайли могат да се създадат директно върху полимерния LGP панел или върху отделен елемент, който след това се присъединява към панела чрез леене под налягане или топлинно щамповане. Избраната техника е от ключово значение, когато се определят необходимите разпределение на светлината и ефективност на работа на панела.

Позициониране на панелите в цялостната система
Както с всеки излъчващ светлина продукт, дизайнът на панелите със странична подсветка трябва да е съобразен с цялата осветителна система. Тази система може съответно да включва LGP панели, които са част от външно осветително тяло, изцяло открито за крайния потребител, или пък такива, които са вградени в друг продукт.

Тъй като технологията на LGP панелите оползотворява визуалните отражения на светлината, проектантите трябва да вземат предвид точно къде ще бъдат позиционирани те. Тази информация позволява оптимално съответствие с изискванията на крайния продукт.

Разпределение и модел на излъчване на светлината
Проектантите на осветителни тела все повече използват осветителни панели със странична LED подсветка вследствие на редица причини, главната от които е желанието да доставят светлина от източник (светодиод) за нуждите на крайния потребител по изключително контролиран начин.

LGP панелът улавя светлината от светодиодите и я разпространява или насочва според конкретните изисквания. Ако излъчваната светлина обаче се насочва чрез гравиране в панела или техника без отражение, то начините за промяна разпределението на светлината не са много. Дизайнерите трябва или да се примирят с първоначалната конфигурация, или да променят разпределението чрез отделни оптични компоненти като лещи например.

Противоположно на това, ако технологията за проявяване е рефлективна, е възможно да се промени ъгълът, под който светлината се излъчва от панела. По този начин проектантите могат да използват LGP за създаване на осветителни тела с уникални модели на разпространение на светлината. Освен това те могат допълнително да се променят с помощта на същите лещи, които изкривяват светлината при гравираните и нерефлективни панели.

Актуални продукти на пазара
Първите общи осветителни продукти с LGP панели, намерили широко приложение в промишлеността, са аварийните табели и изходните осветителни системи, придобили популярност през 90-те години на миналия век.

Първоначално тези панели с LED подсветки са използвани с цел създаването на тънко и ефективно осветление, което да се характеризира с дълъг експлоатационен живот дори в случай на загуба на мощност в предприятието. От тогава до днес този вид продукти са намерили още редица приложения.

На изложенията за осветителни технологии и продукти се демонстрират различни решения, които използват панели със странична LED подсветка. В момента на пазара се предлагат LGP панели, излъчващи светлина както от горната, така и от долната си повърхност. По този начин се премахва нуждата от инсталирането на два отделни панела в едно осветително тяло, когато е необходимо светлината да се излъчва в няколко посоки.

Тези панели създават т.нар. “batwing” светлоразпределение отгоре, а отдолу светлината пада по-праволинейно. Технологията е подходяща за директно осветляване на работна маса или бюро, разположени под осветителното тяло, докато в същото време цялата стая се осветява индиректно от горната страна на панела.

Бъдещо приложение на технологията
За много кратък срок от време осветителната индустрия приема LGP панелите като необходим компонент за ефективно манипулиране на светлоразпределението от светодиоди. Проектантите продължават да търсят нови начин да се възползват от технологията в още по-голяма степен, отвъд способността й за осветление с насочена светлина. Стремежът е да се създадат значително различни продукти с подобрени естетически особености.

Един пример за нова разработка благодарение на LGP панелите е възможността за създаване на извивки и триизмерни форми в световода. Тъй като повечето осветителни тела на пазара в момента имат плоски и опростени форми, а светлоразпределението им също е относително праволинейно, в цялостния дизайн и производство се търсят иновативни начини за създаване на по-сложни продукти и решения.

Много от дизайнерите на осветителни тела започват да се възползват от предимствата за създаване на отделни светлоразпределителни модели, което LGP панелите позволява. Вследствие на това понастоящем се разработват много нови продукти, които позволяват контролираното насочване на светлина за нуждите на всяко отделно приложение.

Въпреки че световодните панели със странична LED подсветка не са задължителен елемент в производството на модерни осветителни тела, когато се използват, те могат да създадат много по-ефективен и съответстващ на изискванията продукт.