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新LED技术将颠覆LED照明产业
*信息来源:www.cqmgzm.com
*发布时间:2019-05-10
工业和制造业工程助理教授ZhibinYu介绍说:“它可能彻底改变照明技术。迄今为止,LED照明的成本问题一直备受关注。节约能源和高成本并不相抵。然而这是可以改变的。”
新LED技术将颠覆LED照明产业?
通过使用有机和无机材料的组合,Yu成功开发了一种新的LED技术。这些材料可溶解,发出蓝色、绿色或红色的光,所以可用来制造灯泡。
然而,这种技术的真正特别之处在于它的制造过程比市场上现有产品要简单得多。
大多数LED材料需要工程师把四、五层材料互相覆盖以创建所需的产品或效果。Yu的材料只需要一层。Yu表示:“在制造过程中,如果需要处理材料多层的问题,这将是一个巨大的挑战。”
他的研究已获得美国国家科学基金会的颁奖,鼓励其进一步研究基本材料并建立柔性主动矩阵有机LED显示器的发展平台。该报告已发表在《先进材料》杂志上。
该研究对LED技术的发展至关重要,它可迅速地减少国家的电力消费。LED照明灯具虽已在商店出售,但由于其材料成本及质量问题,一直没有被广泛采用。
然而,LED灯的确是节约能源的。
根据美国能源部,住宅区使用LED灯至少要比普通白炽灯节约75%的能耗。
LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。
二、大功率LED封装关键技术
大功率LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面,如图1所示。这些因素彼此既相互独立,又相互影响。其中,光是LED封装的目的,热是关键,电、结构与工艺是手段,而性能是封装水平的具体体现。从工艺兼容性及降低生产成本而言,LED封装设计应与芯片设计同时进行,即芯片设计时就应该考虑到封装结构和工艺。否则,等芯片制造完成后,可能由于封装的需要对芯片结构进行调整,从而延长了产品研发周期和工艺成本,有时甚至不可能
(一)低热阻封装工艺
对于现有的LED光效水平而言,由于输入电能的80%左右转变成为热量,且LED芯片面积小,因此,芯片散热是LED封装必须解决的关键问题。主要包括芯片布置、封装材料选择(基板材料、热界面材料)与工艺、热沉设计等。
新LED技术将颠覆LED照明产业?
通过使用有机和无机材料的组合,Yu成功开发了一种新的LED技术。这些材料可溶解,发出蓝色、绿色或红色的光,所以可用来制造灯泡。
然而,这种技术的真正特别之处在于它的制造过程比市场上现有产品要简单得多。
大多数LED材料需要工程师把四、五层材料互相覆盖以创建所需的产品或效果。Yu的材料只需要一层。Yu表示:“在制造过程中,如果需要处理材料多层的问题,这将是一个巨大的挑战。”
他的研究已获得美国国家科学基金会的颁奖,鼓励其进一步研究基本材料并建立柔性主动矩阵有机LED显示器的发展平台。该报告已发表在《先进材料》杂志上。
该研究对LED技术的发展至关重要,它可迅速地减少国家的电力消费。LED照明灯具虽已在商店出售,但由于其材料成本及质量问题,一直没有被广泛采用。
然而,LED灯的确是节约能源的。
根据美国能源部,住宅区使用LED灯至少要比普通白炽灯节约75%的能耗。
LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。
二、大功率LED封装关键技术
大功率LED封装主要涉及光、热、电、结构与工艺等方面,如图1所示。这些因素彼此既相互独立,又相互影响。其中,光是LED封装的目的,热是关键,电、结构与工艺是手段,而性能是封装水平的具体体现。从工艺兼容性及降低生产成本而言,LED封装设计应与芯片设计同时进行,即芯片设计时就应该考虑到封装结构和工艺。否则,等芯片制造完成后,可能由于封装的需要对芯片结构进行调整,从而延长了产品研发周期和工艺成本,有时甚至不可能
(一)低热阻封装工艺
对于现有的LED光效水平而言,由于输入电能的80%左右转变成为热量,且LED芯片面积小,因此,芯片散热是LED封装必须解决的关键问题。主要包括芯片布置、封装材料选择(基板材料、热界面材料)与工艺、热沉设计等。
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