تفسیر فناوری روشنایی LED از سه جنبه: تراشه, بسته بندی, و کاربرد

با توسعه مداوم فناوری روشنایی LED و توجه روزافزون جامعه به بحران انرژی, صنعت روشنایی ال ای دی دوره ای از انفجار در مقیاس کامل را آغاز کرده است, جذب تعداد زیادی سرمایه و شرکت برای ورود, و رقابت در بازار روشنایی به طور فزاینده ای شدید شده است.

اگر به توسعه فناوری روشنایی LED نگاه کنیم, ما می توانیم در مورد آن از سه جنبه صحبت کنیم: سطح تراشه, سطح بسته بندی, و سطح کاربرد. سطح تراشه عمدتاً بر فناوری تولید LED متمرکز است; سطح بسته بندی عمدتاً در مورد چگونگی تبدیل تراشه های LED به دانه های لامپ یا منابع نور است که می تواند برای روشنایی استفاده شود.; توسعه فناوری در سطح کاربرد LED نسبتاً پیچیده است, عمدتاً شامل توسعه فناوری کنترل الکترونیکی است, توسعه و استفاده از مواد جدید, و توسعه و بهبود فناوری ارزیابی کیفیت روشنایی محیطی.

سطح تراشه

پیگیری بازده نوری بالا همیشه نیروی محرکه برای توسعه فناوری تراشه LED بوده است. فناوری Flip-chip در حال حاضر یکی از فناوری های اصلی برای به دست آوردن تراشه های LED با کارایی و قدرت بالا است.. یاقوت کبود و ساختار عمودی پشتیبان آن با تکنولوژی بالا بردن بستر لیزری (LLO) و فناوری پیوند جدید در مواد بستر همچنان برای مدت طولانی غالب خواهد بود.

اما در آینده نزدیک, ساختار نیمه هادی فلزی برای بهبود تماس اهمی استفاده خواهد شد, کیفیت کریستال, تحرک الکترون و راندمان تزریق الکتریکی. در عین حال, راندمان استخراج نور با زبر کردن سطح شکل تراشه LED و کریستال فوتونیک بهبود می یابد., آینه با بازتاب بالا و الکترود شفاف. در آن زمان, بازده کلی LED نور سفید می تواند برسد 52%.

با بهبود کارایی نور LED, از یک طرف, تراشه ها کوچکتر و کوچکتر می شوند, و تعداد تراشه‌هایی که می‌توان بر روی اندازه خاصی از ویفر اپیتاکسیال برش داد در حال افزایش است, در نتیجه هزینه یک تراشه واحد کاهش می یابد. از سوی دیگر, قدرت یک تراشه بزرگ و بزرگتر می شود. مثلا, الان 3 وات است, و در آینده به 5 وات و 10 وات توسعه خواهد یافت. این می تواند تعداد تراشه های مورد استفاده برای کاربردهای روشنایی با نیاز برق را کاهش دهد و هزینه سیستم های کاربردی را کاهش دهد.

به طور خلاصه, روش فلیپ چیپ, ولتاژ بالا, و نیترید گالیوم مبتنی بر سیلیکون همچنان مسیر توسعه تراشه های روشنایی نیمه هادی خواهد بود..

سطح بسته بندی

بسته بندی در سطح تراشه, بسته بندی فیلامنت LED, شاخص رندر رنگ بالا و وسعت رنگ گسترده روند توسعه فناوری بسته بندی در آینده خواهد بود. استفاده از فیلم رسانای شفاف, تکنولوژی زبری سطح, و فناوری بازتابنده DBR برای بهبود بهره وری نور دانه های لامپ LED هنوز هم فناوری اصلی برای بسته بندی مثبت است.; در همان زمان, فناوری COB/COF با ساختار فلیپ چیپ نیز مورد توجه تولیدکنندگان بسته بندی است, و موتور سبک بسته بندی یکپارچه تمرکز تحقیق و توسعه فصل آینده خواهد بود.

محبوبیت راه حل های بدون برق (ال ای دی های ولتاژ بالا) و برنامه های COB/COF: توسط عوامل هزینه هدایت می شود, راه حل های بدون برق به تدریج به محصولات قابل قبولی تبدیل شده اند, و LED های ولتاژ بالا به طور کامل به راه حل های بدون برق پاسخ می دهند, اما چیزی که باید حل شود قابلیت اطمینان تراشه است. با مزایای مقاومت حرارتی کم, نوع نور خوب, بدون جوشکاری, و کم هزینه, برنامه های COB در آینده به طور گسترده ای محبوب خواهند شد.

علاوه بر این, توان متوسط ​​تبدیل به روش اصلی بسته بندی خواهد شد. اکثر محصولات موجود در بازار محصولات LED پرقدرت یا محصولات LED کم مصرف هستند. اگرچه آنها مزایای خاص خود را دارند, آنها همچنین دارای نقص های غیرقابل حل هستند. محصولات LED با قدرت متوسط ​​که مزایای هر دو را با هم ترکیب می کنند، ظاهر شده اند.

همچنین کاربرد مواد جدید در بسته بندی وجود دارد. مواد با تحمل محیطی بالاتر مانند مقاومت در برابر دمای بالا, مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و جذب کم آب, مانند مواد گرما سخت EMC, PCT ترموپلاستیک, PPA اصلاح شده و پلاستیک های سرامیکی مانند, به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

برای تقاضا برای کیفیت نور, برای نورپردازی داخلی, شاخص رندر رنگ LED CRI است 80 به عنوان استاندارد و 90+ به عنوان هدف, و رنگ روشن محصولات نورپردازی تا حد امکان به منحنی پلانک نزدیک است, به طوری که کیفیت نور LED را بهبود بخشد. در آینده, نورپردازی داخلی نیز توجه بیشتری به کیفیت نور خواهد داشت.

با بهینه سازی تکنولوژی بسته بندی LED, بهره وری نور بیشتر بهبود یافته است, و از 200lm/W فراتر رفته است, که بسیار بالاتر از سایر منابع نور سنتی است که در مقادیر زیاد استفاده می شود. عملکرد اتلاف گرما دانه های لامپ LED بیشتر بهبود می یابد, قابلیت اطمینان بیشتر بهبود خواهد یافت, و عمر مهره های لامپ بیشتر افزایش می یابد, به طوری که کیفیت رنگ نور بیشتر بهبود می یابد, و در نهایت راحتی چشم انسان بیشتر خواهد شد.

سطح تحقیق و توسعه برنامه LED

در حال حاضر, تولید کنندگان برنامه عمدتاً از مواد جدید اتلاف گرما استفاده می کنند, طراحی نوری پیشرفته و مواد نوری جدید برای دستیابی به بهینه سازی هزینه محصولات نورپردازی LED, در حالی که عملکرد محصول را تضمین می کند.

اما در آینده, تولید کنندگان برنامه های روشنایی LED روی این نکات تمرکز خواهند کرد:

1. تکنولوژی موتور نور LED قابل تعویض بر اساس الزامات سناریوی کاربردی;

2. فناوری معماری سیستم روشنایی هوشمند LED مبتنی بر پلت فرم اینترنت اشیا;

3. توسعه وسایل روشنایی LED بر اساس طراحی قابلیت اطمینان, و توسعه وسایل روشنایی LED با کارایی بالا که ثبات رنگ/روشنایی را در طول چرخه استفاده حفظ می کند.;

4. توسعه لامپ های مبتنی بر فناوری دیفیوزر با راندمان بالا;

5. فناوری راه حل سیستم روشنایی و سیستم خدمات برای تجربه محیط نور آنلاین;

6. ویژگی های رنگ غنی منابع نور LED, که نور صحنه را به رقابت اصلی نورپردازی LED تبدیل می کند.

وسایل روشنایی سنتی بر اساس شکل و اندازه منبع نور طراحی می شوند, و اندازه ثابت است.

ویژگی های چراغ های LED عبارتند از:

شکل لامپ آزاد و ظاهر خلاقانه است;

اندازه لامپ آزاد و سایز قابل انعطاف است;

مقدار نور لامپ رایگان است و روشنایی در صورت تقاضا می باشد;

طیف لامپ آزاد و رنگ روشن هوشمند است;

موقعیت لامپ آزاد است و نصب دلخواه است.

در آینده, شکل لامپ های LED دیگر محدود به شکل لامپ های سنتی نخواهد بود, اما تمایل دارد آزاد و پنهان باشد. شکل آزاد از یک طرف می تواند نیازهای فردی را برآورده کند, و از طرفی می توان از آن به عنوان تزئین استفاده کرد; ماهیت پنهان LED باعث می شود که وسایل روشنایی به صورت تعبیه شده اما در همه جا پنهان شوند..

در عین حال, محصولات نورپردازی LED می توانند کنترل دلخواه لومن های نور را درک کنند, دیگر محدود به یک وات ثابت در یک منطقه خاص و یک صحنه خاص نیست, که یک پیشرفت تکنولوژیکی بزرگ خواهد بود.

نورپردازی هوشمند: روند توسعه آینده

روشنایی هوشمند به استفاده از مشتریان هوشمند برای جمع آوری اشاره دارد, پردازش و کنترل اطلاعات, و به ایمنی برسند, صرفه‌جویی در انرژی, سلامت و راحتی از طریق عملکردهایی مانند تنظیم روشنایی, کنترل توزیع سوئیچ نور, کنترل تنظیم طیف, تنظیم صحنه, غیره.

از ویژگی های فناوری روشنایی هوشمند می توان به توزیع اشاره کرد, کنترل از راه دور و تله متری, باز بودن, سازگاری, تعامل, غیره.

برای رسیدن به روشنایی هوشمند, داشتن فناوری عملیات هوشمند مشتری و فناوری جمع آوری داده ها ضروری است, فناوری انتقال اطلاعات اینترنتی, فناوری مدیریت و تحلیل کلان داده های ابری, و مشتری آنلاین فناوری روشنایی موقعیتی را تجربه می کند. تنها بر اساس این فناوری‌ها می‌توان به روشنایی هوشمند واقعاً پی برد.

الزامات نورپردازی هوشمند در آینده نمایش شخصی است, کنترل ساده, و حس عاطفی.

زیرا نورپردازی خانه نیازهای روشنایی ساده ای دارد و کنترل آن راحت تر است, روشنایی LED هوشمند از اینجا شروع می شود. اما, با توسعه فناوری, یک سیستم روشنایی خوب حتی در مکان های عمومی در آینده مورد نیاز خواهد بود. مثلا, تقاضا برای روشنایی هوشمند منظره در فضای باز بسیار زیاد است, اما فن آوری برای پاسخگویی به تقاضا دشوار است.

نحوه عبور از تنگناهای فنی و موانع قیمتی روشنایی هوشمند در اماکن عمومی مانند روشنایی فضای باز و روشنایی تجاری نیز به یک مشکل فوری تبدیل شده است که باید حل شود..

هوش یک روند اجتناب ناپذیر در زندگی آینده است. هوش از لامپ های ال ای دی تنها بخش کوچکی از هوشمندی انواع لوازم خانگی است. شرکت‌ها باید از طریق تحقیق و توسعه فناوری، لامپ‌ها را هوشمند و متنوع بسازند تا نیازهای شخصی مشتریان را برآورده کنند.. اما, به دلیل هزینه بالا و تطبیق ضعیف محصول با فناوری روشنایی هوشمند, محصولات روشنایی هوشمند LED را نمی توان رایج کرد.

با پیشرفت تکنولوژی, تثبیت عملکرد محصول و کاهش هزینه ها, لامپ های LED هوشمند قطعا به طور گسترده در بازار پخش خواهند شد. اینکه آیا شرکت‌های LED بر فناوری روشنایی هوشمند تسلط دارند و محصولات و سیستم‌های کنترل هوشمند طراحی کرده‌اند که تقاضای بازار را برآورده می‌کنند تا حد زیادی تعیین می‌کند که آیا شرکت می‌تواند در بلندمدت توسعه یابد یا خیر..

از منظر سناریوهای استفاده, سناریوهای مختلف نیازهای روشنایی متفاوتی دارند. به عنوان سیل نورپردازی LED, توسعه از نورپردازی داخلی LED سه مرحله اصلی را پشت سر گذاشته است:

1. بهبود عملکرد محصول.

در این مرحله, تمرکز شرکت های LED بر بهبود کارایی محصول و اطمینان از کیفیت روشنایی محصولات LED است, مانند بهبود کارایی منابع نور LED, فنجان لامپ MR16 و ماژول های LED;

دوم, بهینه سازی هزینه ها.

در این مرحله, شرکت ها باید سعی کنند چرخه بازیافت محصول را کوتاه کنند, ظرفیت محصول خود را افزایش دهند, و با بهبود فناوری تحقیق و توسعه محصول، محصولات مقرون به صرفه و مورد قبول مشتریان را تولید کند;

سوم, دیجیتالی شدن نور را هدایت کند.

سه شاخص مهم برای اندازه گیری کیفیت روشنایی داخلی وجود دارد: شاخص های فیزیکی, شاخص های فیزیولوژیکی و شاخص های روانی. محیط های روشنایی مختلف بر مصرف کنندگان تأثیر می گذارد’ شاخص های فیزیولوژیکی مانند ضربان قلب و فشار خون, در نتیجه بر مصرف کنندگان تأثیر می گذارد’ راحتی روانی. در کاربردهای نورپردازی, شاخص های فیزیولوژیکی و شاخص های روانی از اهمیت بیشتری برخوردارند.

در آینده, نورپردازی داخلی توجه زیادی به بهره وری نور ندارد, اما توجه بیشتری به کیفیت نور خواهد داشت, به تجربه عاطفی مشتریان توجه بیشتری داشته باشید, ایجاد محیطی دلپذیر از طریق درک نور, و تفاوت رنگ لامپ ها در جهات مشاهده مختلف. تفاوت رنگ, تغییر رنگ و استروبوسکوپی خود محصولات LED بر اثر نورپردازی داخلی تأثیر می گذارد.