تفسير تكنولوجيا الإضاءة LED من ثلاثة جوانب: رقاقة, التعبئة والتغليف, والتطبيق

مع التطور المستمر لتكنولوجيا الإضاءة LED والاهتمام المتزايد الذي يوليه المجتمع لأزمة الطاقة, لقد بشرت صناعة الإضاءة LED بفترة انفجار واسع النطاق, جذب عدد كبير من الصناديق والمؤسسات للدخول, وأصبحت المنافسة في سوق الإضاءة شرسة على نحو متزايد.

إذا نظرنا إلى تطور تكنولوجيا الإضاءة LED, يمكننا أن نتحدث عنها من ثلاثة جوانب: مستوى الرقاقة, مستوى التعبئة والتغليف, ومستوى التطبيق. يركز مستوى الرقاقة بشكل أساسي على تكنولوجيا تصنيع LED; يدور مستوى التغليف بشكل أساسي حول كيفية تحويل رقائق LED إلى حبات مصباح أو مصادر ضوء يمكن استخدامها للإضاءة; إن تطوير التكنولوجيا على مستوى تطبيق LED معقد نسبيًا, بما في ذلك بشكل رئيسي تطوير تكنولوجيا التحكم الإلكتروني, تطوير واستخدام مواد جديدة, وتطوير وتحسين تكنولوجيا تقييم جودة الإضاءة البيئية.

مستوى الشريحة

لقد كان السعي لتحقيق كفاءة الإضاءة العالية دائمًا هو القوة الدافعة لتطوير تكنولوجيا شرائح LED. تعد تقنية Flip-chip حاليًا إحدى التقنيات الرئيسية للحصول على شرائح LED عالية الكفاءة والطاقة. الياقوت وتقنية رفع الركيزة بالليزر الداعمة للهيكل العمودي (لو) وستظل تكنولوجيا الربط الجديدة في المواد الأساسية مهيمنة لفترة طويلة.

ولكن في المستقبل القريب, سيتم استخدام هيكل أشباه الموصلات المعدنية لتحسين الاتصال الأومي, جودة الكريستال, حركة الإلكترون وكفاءة الحقن الكهربائي. في نفس الوقت, سيتم تحسين كفاءة استخلاص الضوء عن طريق تخشين سطح شكل شريحة LED والكريستال الضوئي, مرآة انعكاسية عالية وقطب كهربائي شفاف. في ذلك الوقت, يمكن أن تصل الكفاءة الإجمالية للضوء الأبيض LED 52%.

مع تحسين كفاءة ضوء LED, من ناحية, أصبحت الرقائق أصغر فأصغر, ويتزايد عدد الرقائق التي يمكن قطعها على حجم معين من الرقاقة الفوقي, وبالتالي تقليل تكلفة شريحة واحدة. على الجانب الآخر, قوة شريحة واحدة أصبحت أكبر وأكبر. على سبيل المثال, هو 3W الآن, وسوف تتطور إلى 5 واط و 10 واط في المستقبل. وهذا يمكن أن يقلل من عدد الرقائق المستخدمة لتطبيقات الإضاءة ذات متطلبات الطاقة ويقلل من تكلفة أنظمة التطبيقات.

باختصار, طريقة شريحة الوجه, الجهد العالي, وسيظل نيتريد الغاليوم القائم على السيليكون هو اتجاه تطوير رقائق الإضاءة شبه الموصلة.

مستوى التعبئة والتغليف

التعبئة والتغليف على مستوى الشريحة, تغليف خيوط LED, سيكون مؤشر تجسيد الألوان العالي والتدرج اللوني الواسع هو اتجاه تطوير تكنولوجيا التعبئة والتغليف في المستقبل. استخدام فيلم موصل شفاف, تكنولوجيا خشونة السطح, ولا تزال تقنية عاكس DBR لتحسين كفاءة الإضاءة لخرزات مصابيح LED هي التكنولوجيا السائدة للتغليف الإيجابي; في نفس الوقت, تعد تقنية COB / COF ذات هيكل الرقاقة الوجهية أيضًا محور اهتمام الشركات المصنعة للتغليف, وسيصبح المحرك الخفيف المتكامل محور البحث والتطوير للموسم المقبل.

تعميم الحلول الخالية من الطاقة (المصابيح ذات الجهد العالي) وتطبيقات COB/COF: مدفوعة بعوامل التكلفة, أصبحت الحلول الخالية من الطاقة منتجات مقبولة تدريجيًا, ومصابيح LED عالية الجهد تلبي تمامًا الحلول الخالية من الطاقة, ولكن ما يجب حله هو موثوقية الشريحة. مع مزايا المقاومة الحرارية المنخفضة, نوع ضوء جيد, لا لحام, وتكلفة منخفضة, سيتم نشر تطبيقات COB على نطاق واسع في المستقبل.

بالإضافة, سوف تصبح الطاقة المتوسطة طريقة التغليف السائدة. معظم المنتجات الموجودة في السوق هي منتجات LED عالية الطاقة أو منتجات LED منخفضة الطاقة. على الرغم من أن لديهم مزاياهم الخاصة, لديهم أيضًا عيوب لا يمكن التغلب عليها. ظهرت منتجات LED متوسطة الطاقة تجمع بين مزايا كليهما.

وهناك أيضا تطبيق مواد جديدة في التعبئة والتغليف. المواد ذات التحمل البيئي العالي مثل مقاومة درجات الحرارة العالية, مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وامتصاص منخفض للماء, مثل المواد بالحرارة EMC, معاهدة التعاون بشأن البراءات بالحرارة, تعديل PPA والمواد البلاستيكية الشبيهة بالسيراميك, سيتم استخدامها على نطاق واسع.

للطلب على جودة الضوء, للإضاءة الداخلية, مؤشر تجسيد اللون LED CRI هو 80 كمعيار و 90+ كهدف, ويكون اللون الفاتح لمنتجات الإضاءة أقرب ما يكون إلى منحنى بلانك قدر الإمكان, وذلك لتحسين جودة ضوء LED. في المستقبل, ستولي الإضاءة الداخلية أيضًا مزيدًا من الاهتمام لجودة الضوء.

من خلال تحسين تكنولوجيا التعبئة والتغليف LED, تم تحسين كفاءة الضوء بشكل أكبر, وقد تجاوزت 200lm/W, وهو أعلى بكثير من مصادر الضوء التقليدية الأخرى المستخدمة بكميات كبيرة. سيتم تحسين أداء تبديد الحرارة لخرزات مصابيح LED بشكل أكبر, سيتم تحسين الموثوقية بشكل أكبر, وسيتم تمديد عمر حبات المصباح بشكل أكبر, بحيث سيتم تحسين جودة لون الضوء بشكل أكبر, وأخيرًا سيتم تحسين راحة العين البشرية بشكل أكبر.

مستوى البحث والتطوير لتطبيق LED

حالياً, يستخدم مصنعو التطبيقات بشكل أساسي مواد جديدة لتبديد الحرارة, التصميم البصري المتقدم والمواد البصرية الجديدة لتحقيق تحسين تكلفة منتجات الإضاءة LED, مع ضمان أداء المنتج.

ولكن في المستقبل, سوف يركز مصنعو تطبيقات الإضاءة LED على هذه النقاط:

1. تقنية محرك الضوء LED القابل للتبديل بناءً على متطلبات سيناريو التطبيق;

2. تقنية هندسة نظام الإضاءة الذكي LED استنادًا إلى منصة إنترنت الأشياء;

3. تطوير تركيبات الإضاءة LED على أساس تصميم الموثوقية, وتطوير تركيبات إضاءة LED عالية الأداء تحافظ على تناسق اللون/السطوع خلال دورة الاستخدام;

4. تطوير المصابيح على أساس تكنولوجيا الناشر ذات الكفاءة العالية على مساحة كبيرة;

5. تكنولوجيا حلول نظام الإضاءة ونظام الخدمة لتجربة بيئة الإضاءة عبر الإنترنت;

6. خصائص الألوان الغنية لمصادر ضوء LED, مما يجعل إضاءة المشهد أيضًا هي القدرة التنافسية الأساسية لإضاءة LED.

تم تصميم تركيبات الإضاءة التقليدية حول شكل وحجم مصدر الضوء, والحجم ثابت.

خصائص تركيبات الإضاءة LED هي:

شكل المصباح حر والمظهر إبداعي;

حجم المصباح مجاني والحجم مرن;

كمية ضوء المصباح مجانية والإضاءة حسب الطلب;

طيف المصباح مجاني ولون الضوء ذكي;

موضع المصباح مجاني والتثبيت تعسفي.

في المستقبل, لن يقتصر شكل مصابيح LED على شكل المصابيح التقليدية, ولكنها تميل إلى أن تكون حرة ومخفية. يمكن للشكل الحر أن يلبي الاحتياجات الفردية من ناحية, ويمكن استخدامه كديكور من ناحية أخرى; إن الطبيعة المخفية لـ LED ستجعل تركيبات الإضاءة مخفية في شكل مدمج ولكنها موجودة في كل مكان.

في نفس الوقت, يمكن لمنتجات الإضاءة LED تحقيق التحكم التعسفي في شمعة الضوء, لم تعد تقتصر على القوة الكهربائية الثابتة في منطقة معينة ومشهد معين, والذي سيكون بمثابة تقدم تكنولوجي كبير.

إضاءة ذكية: اتجاه التنمية في المستقبل

تشير الإضاءة الذكية إلى استخدام العملاء الأذكياء للتجميع, معلومات العملية والتحكم, وتحقيق السلامة, موفر للطاقة, الصحة والراحة من خلال وظائف مثل تعديل السطوع, التحكم في توزيع مفتاح الضوء, التحكم في تعديل الطيف, إعداد المشهد, الخ.

وتشمل خصائص تكنولوجيا الإضاءة الذكية التوزيع, التحكم عن بعد والقياس عن بعد, الانفتاح, التوافق, التفاعلية, الخ.

لتحقيق الإضاءة الذكية, من الضروري أن يكون لديك تكنولوجيا التشغيل الذكي للعميل وتكنولوجيا جمع البيانات, تكنولوجيا نقل البيانات عبر الإنترنت, تكنولوجيا إدارة وتحليل البيانات السحابية الكبيرة, وتجربة العملاء عبر الإنترنت لتكنولوجيا الإضاءة الظرفية. فقط بناءً على هذه التقنيات يمكن تحقيق الإضاءة الذكية حقًا.

متطلبات الإضاءة الذكية في المستقبل هي العرض الشخصي, تحكم بسيط, والاستشعار العاطفي.

لأن إضاءة المنزل لها احتياجات إضاءة بسيطة ويسهل التحكم فيها, ستبدأ إضاءة LED الذكية من هنا. لكن, مع تطور التكنولوجيا, وستكون هناك حاجة إلى نظام إضاءة جيد حتى في الأماكن العامة في المستقبل. على سبيل المثال, الطلب على إضاءة المناظر الطبيعية الذكية في الهواء الطلق مرتفع جدًا, ولكن التكنولوجيا من الصعب تلبية الطلب.

أصبحت كيفية اختراق الاختناقات التقنية وحواجز الأسعار للإضاءة الذكية في الأماكن العامة مثل الإضاءة الخارجية والإضاءة التجارية مشكلة ملحة يجب حلها.

الذكاء هو اتجاه لا مفر منه في الحياة المستقبلية. ذكاء LED ليس سوى جزء صغير من ذكاء الأجهزة المنزلية المختلفة. يجب على الشركات أن تجعل المصابيح ذكية ومتنوعة من خلال البحث والتطوير التكنولوجي لتلبية الاحتياجات الشخصية للعملاء. لكن, بسبب التكلفة العالية وضعف مطابقة المنتج لتقنية الإضاءة الذكية, لا يمكن تعميم منتجات الإضاءة الذكية LED.

مع تحسين التكنولوجيا, استقرار أداء المنتج وخفض التكاليف, من المؤكد أن مصابيح LED الذكية سيتم توزيعها على نطاق واسع في السوق. ما إذا كانت شركات LED قد أتقنت تكنولوجيا الإضاءة الذكية وصممت منتجات وأنظمة تحكم ذكية تلبي طلب السوق، فهذا يحدد إلى حد كبير ما إذا كانت الشركة قادرة على التطوير على المدى الطويل.

من منظور سيناريوهات الاستخدام, السيناريوهات المختلفة لها احتياجات إضاءة مختلفة. كسيل من إضاءة LED, تطوير إضاءة داخلية LED لقد مرت بثلاث مراحل رئيسية:

1. تحسين أداء المنتج.

في هذه المرحلة, تركز شركات LED على تحسين كفاءة المنتج وضمان جودة الإضاءة لمنتجات LED, مثل تحسين كفاءة مصادر الضوء LED, أكواب مصابيح MR16 ووحدات LED;

ثانية, تحسين التكاليف.

في هذه المرحلة, يجب على الشركات محاولة تقصير دورة إعادة تدوير المنتج, زيادة قدرة المنتج الخاصة بهم, وإنتاج منتجات فعالة من حيث التكلفة مقبولة من قبل العملاء من خلال تحسين تكنولوجيا البحث والتطوير للمنتجات;

ثالث, قيادة رقمنة الضوء.

هناك ثلاثة مؤشرات مهمة لقياس جودة الإضاءة الداخلية: المؤشرات المادية, المؤشرات الفسيولوجية والمؤشرات النفسية. سوف تؤثر بيئات الإضاءة المختلفة على المستهلكين’ المؤشرات الفسيولوجية مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم, وبالتالي التأثير على المستهلكين’ الراحة النفسية. في تطبيقات الإضاءة, المؤشرات الفسيولوجية والمؤشرات النفسية أكثر أهمية.

في المستقبل, لن تولي الإضاءة الداخلية الكثير من الاهتمام لكفاءة الإضاءة, ولكن سوف تولي المزيد من الاهتمام لجودة الضوء, إيلاء المزيد من الاهتمام للتجربة العاطفية للعملاء, خلق بيئة ممتعة من خلال تصور الضوء, واختلاف لون المصابيح في اتجاهات المراقبة المختلفة. اختلاف اللون, سيؤثر انحراف اللون والاصطرابي لمنتجات LED نفسها على تأثير الإضاءة الداخلية.