武汉籍电子资料专家称硅橡胶系LED节能要害

2018-08-13 10:39 作者:公司公告 来源:ag环亚娱乐平台

  武汉籍电子资料专家称硅橡胶系LED节能要害

  在全球动力紧缺、环境堪忧的21世纪,凯时国际娱乐led以其高效节能环保的特性,在照明范畴获得了史无前例的机会。LED发光二极管(Light Emitting Diode,简写为LED)是一种可将电能转变为光能的半导体发光器材,归于固态光源。与传统的白炽灯等比较,LED光源具有亮度高、寿数长、省电、无污染、灵敏、耐冲击等无与伦比的长处。研讨陈述称,美国假如55%的白炽灯和日光灯被LED替代,每年可节约350亿美元电费和削减7.55亿吨二氧化碳排放量。日本100%的白炽灯换成LED,可削减1~2座核电站发电量,每年可节约10亿公升以上原油耗费。LED灯凭着明显优势,必将引发人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后新的照明革新。

  近年来,随同LED芯片技能的飞速开展以及相关驱动电路的老练,大功率白光LED不只逐步成为修建照明的宠儿,也越来越向家用照明跨进。可是,LED封装技能中存在的某些问题限制了LED在照明范畴的进一步开展,它的亮度高、寿数长、省电等节能长处无法真实表现。封装的基本任务是,在维护LED芯片不受外界环境搅扰的前提下,将外引线衔接到LED芯片的电极上,而且进步发光率。如今封装技能的首要难点是封装资料散热欠好和发光率差等。封装资料的温度来自LED芯片作业发生的热量累加荧光粉辐射发光后所开释的热量,而进步发光率的要害正是在于封装资料和荧光粉的挑选与运用。因为硅橡胶具有杰出的热稳定性和光学特征,当今世界各大LED制造商首要选用双组分通明硅橡胶作为封装资料。可是,硅橡胶热稳定性虽好,导热性却差,LED作业一段时间后,大部分热量积聚在硅橡胶资猜中难以宣布,导致资料快速老化。现在为止,许多关于LED照明产品失效的陈述都与硅橡胶资料老化有关。正是因为对硅橡胶的老化机理,分子结构与光学特征之间的联系了解得不行透彻,世界各大LED照明公司还无法在他们的产品阐明中对LED的寿数进行精确猜测,延迟了LED产品的真实遍及运用。

  最近,电子资料专家蔡及第博士(德国多特蒙德理工大学)在世界闻名光谱学杂志《分子结构》(Journal of Molecular Structure)中宣布了一篇具体介绍和剖析硅橡胶理化特性的论文《拉曼、中红外、近红外与紫外可见光谱中硅橡胶聚合光波导资料的表征》“Raman, mid-infrared, near-infrared and ultraviolet–visible spectroscopy of PDMS silicone rubber for characterization of polymer optical waveguide materials”。蔡博士发现碳氢键(C-H)的分子振荡是构成硅橡胶在某些可见光波段内吸收热量的首要原因。他要点论述了从紫外到红外光谱中硅橡胶分子结构与光学吸收之间的联系,具体界说了可见光范围内硅橡胶的吸收光谱,并精确地剖析与总结了可见光范围内的各吸收峰的吸收强度。因为现在有机物老化剖析遍及选用光谱学剖析办法,所以研讨人员能够根据蔡博士总结的光谱数据,从分子结构上精确地判别出导致硅橡胶失效的原因,并反馈给硅橡胶资料公司或LED研讨机构,对相应的硅橡胶分子进行改善以进步资料的牢靠性和在LED产品中的运用性。文中总结数据和剖析成果将对LED产品中硅橡胶老化问题的处理起着至关重要的效果和突破性的奉献。

  硅橡胶用作LED封装资料的另一问题是,因为硅橡胶与LED芯片在力学特征上存在明显不同,内部高温会导致它从LED芯片上自行剥离并终究影响到发光率。蔡博士在世界闻名微流体杂志《 微流体和纳流体》( Microfluidic and Nanofluidic)上刊登的论文《针对硅橡胶组成的各种基底的微流体设备的本钱操控及牢靠的粘连办法》“Cost-effective and rELiable sealing method for PDMS (PolyDiMethylSiloxane) based microfluidic devices with various substrates”就这一问题提出了处理方案。他经过对硅橡胶聚合反应的研讨,剖分出参加何种分子会对硅橡胶聚合反应有明显性的影响。一起,经过力学测验和电子行业标准老化测验的证明,蔡博士总结并开宣布一种以硅氧烷基资料为主,可广泛运用于各种基底的可耐高温、酸、碱等恶劣条件的粘连剂配方。这种粘连剂只需经过简略的喷涂或许旋涂即可粘连在各种基底上,10~20纳米的厚度就能确保硅橡胶与芯片基底构成十分结实的化学粘连。因为粘连剂自身也是硅氧烷资料,不会影响到硅橡胶的光学特征,因而十分适合于LED封装。

  在LED上中下游工业链中,封装是衔接工业与商场的重要枢纽。LED封装涉及到光、热、电、高分子资料等范畴的常识,是一个归纳杂乱的课题,也是LED照明遍及运用急待处理的问题。用于封装的硅橡胶资料等一直是影响LED质量与寿数的首要因素,只要经过对它深化的了解与剖析,才干更好地处理LED封装的难题。咱们信任,在资料科学家和LED研讨人员的不懈努力下,LED照明将大放光荣,在真实意义上为人类节能减排做出奉献。