可塑模光學(xué)硅膠 重定義LED燈及光源的設(shè)計
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2015-03-23
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在LED產(chǎn)品設(shè)計中，包括二級光學(xué)器件、導(dǎo)光管、光導(dǎo)以及其他光學(xué)器件，可模塑硅膠正逐漸涌現(xiàn)為一種可行的選項。專門為半導(dǎo)體固態(tài)照明設(shè)計的新配方能夠承受由LED半導(dǎo)體結(jié)所產(chǎn)生的高溫，質(zhì)量，且不會導(dǎo)致光學(xué)性能下降。該材料還能通過使用模具制成復(fù)雜的形狀，節(jié)能與環(huán)保，為產(chǎn)品開發(fā)者提供更大設(shè)計靈活性。
隨著LED越來越多地代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源，全球照明市場正處于全面變革的前夕。根據(jù)麥肯錫分析人員的研究，LED照明市場將以年均30%的速度爆發(fā)式的增長，到2020年將超過810億美元的規(guī)模，接近照明市場整體份額的60%。
LED被越來越多的通用照明領(lǐng)域加速采用支持并印證了上述預(yù)測，從低功耗、低光通量的燈具，如筒燈替換產(chǎn)品(LED正在廣泛地替代低功率、緊湊型熒光燈和鹵素?zé)?;到更具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用，如路燈、工業(yè)照明、辦公照明、大功率鹵素?zé)艋蝮w育場館的照明等。當(dāng)LED光源進一步滲透到需要更高流明密度和功率的應(yīng)用時， led戶外照明，從物理上來講必然會要求其工作在更高的溫度環(huán)境下——盡管設(shè)計師尋求減少LED的數(shù)量，或者將LED更緊密的排列，恒光電器，以求開發(fā)出的光源體積能與前代器件相當(dāng)或更小。
同時，LED設(shè)計師們也在不斷對模組、光源和燈進行創(chuàng)新，從而使用更少的器件集成更多的功能，或引入更小更復(fù)雜的特征。LED制造商正在尋找新的材料，以加快生長、提高良品率(特別是較大的部件)，或者減少浪費。
新材料
對于這樣一個新興的照明領(lǐng)域，其采用的設(shè)計和使用的材料都在快速的更新?lián)Q代，所有以上提到的挑戰(zhàn)實際上都是必須面對的“成長的煩惱”。作為應(yīng)對，業(yè)界在不斷探索采用新材料，辦公照明，例如硅膠，星級酒店照明燈具，它在LED應(yīng)用較少，但硅膠在諸如先進電子器件、汽車和通信等許多其他領(lǐng)域已長期使用，國內(nèi)資訊，并證明了其可靠的性能。硅膠能解決下一代LED設(shè)計所帶來的若干挑戰(zhàn)，國際資訊，包括承受高溫、提高流明密度、加強可制造性以及實現(xiàn)更復(fù)雜的設(shè)計等。和LED -樣，企業(yè)資訊，硅膠也在不斷進步。最近，多家領(lǐng)先的光學(xué)器件和LED制造商都已在他們的新設(shè)計中使用一類新的光學(xué)級可模塑硅膠，并獲得了積極的結(jié)果。
硅膠中的一些等級是透明的，可模塑硅膠，如最近道康寧推出的系列，代表了一種專門為LED應(yīng)用改造過的更先進的材料，與目前最好的光學(xué)材料相比，性能也是相當(dāng)?shù)�。另外，和傳統(tǒng)硅膠材料一樣，可模塑硅膠在固化之前的粘性較低，建筑照明，因此與有機聚合物或玻璃相比，硅膠能夠更容易地被塑造成復(fù)雜形狀，為二級透鏡、導(dǎo)光管、光導(dǎo)以及其他光學(xué)器件提供了更多的設(shè)計選擇。這一特性還能幫助制造商降低成本、縮短注塑成型及其他工藝的周期時間，并能降低LED照明光源和燈具的系統(tǒng)成本。最后，與許多有機材料相比，硅膠的化學(xué)特性能夠非常好解決當(dāng)前以及未來LED照明系統(tǒng)溫度不斷升高的問題。
更高溫的LED設(shè)計
可模塑硅膠在產(chǎn)生大量熱量的領(lǐng)域表現(xiàn)特別出色。作為一類高性能材料，LED球泡燈，它能輕松承受150℃甚至更高的溫度，且不會明顯降低其光和機械性能。隨著LED光源從更小的封裝尺寸中發(fā)出更高密度的白光，醫(yī)院led照明，以及顧客希望燈和光源的體積更小、亮度更高時，器件的溫度必然會顯著升高，這時硅膠的上述特性會變得更有吸引力。
隨著流明密度不斷提高，目前高亮度LED的封裝溫度已經(jīng)高達150 0C。這不僅對傳統(tǒng)用于LED密封封裝的環(huán)氧樹脂密封材料提出了挑戰(zhàn)，LED筒燈，還使傳統(tǒng)二級光學(xué)器件材料如聚碳酸酯和丙烯酸酯(亞克力)更多地暴露在高溫下。一般來說，質(zhì)量，技術(shù)資訊，這些塑料材料分別在高于125℃和95 0C溫度條件下時，光學(xué)質(zhì)量會逐漸下降。環(huán)氧樹脂處在溫度高于150 0C的環(huán)境下時亦會如此。
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