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根据国家自然科学基金委员会《资助项目计划书》的研究内容要求,本项目组从创建适用于大功率LED制造过程的多尺度多物理场耦合建模方法和理论出发,通过对LED制造过程中关键工艺(如外延生长,封装过程中掺荧光粉硅胶的流变和固化,器件快速可靠性评估等)的剖析,利用精确建模仿真研究不同尺度下多物理量(如变形、应力、流体、温度、光等)共同作用对LED制造缺陷的形成、扩展与器件性能的影响机理,定量分析制造过程中材料、结构和工艺因素对LED器件行为的影响机制,以及各制造工艺之间的相互关系,实现对LED制造过程的优化设计与控制。整个项目围绕“多尺度多物理场建模方法”、“MOCVD反应腔设计与外延生长”、“LED芯片设计与制造”、“LED可靠性”和“大功率LED封装与应用”中的关键技术及其技术基础,从五个方面开展了全面而深入的研究。多尺度多物理场方面,将CPMD与多物理场有限元分析软件集成,在同一个交互界面下调用CPMD和有限元软件,基本实现CPMD与有限元分析结果间的数据传递,实现在交互界面下的模拟参数修改;建立了大功率LED制造中的多尺度多物理场耦合方法与理论。在外延生长方面,通过第一性原理分子动力学CPMD对氮化镓基LED外延生长表面微观机制进行计算分析,根据理论分析结果设计了一种缓冲分布式MOCVD反应腔结构,可以得到高质量的氮化镓基外延片。在芯片设计和制造方面,基于薛定谔方程和泊松方程的自洽解,系统分析了LED芯片电流扩展的基本情况,总结出LED芯片电极设计的一些基本原则;基于蒙特卡罗光线追迹方法,分析了正装、倒装和垂直结构三种典型LED芯片的取光效率及其潜力,以及四种提高LED芯片取光效率的有效途径。在LED可靠性方面,测试了荧光粉层热导率,揭示了温度和湿度对荧光粉层衰减的影响规律;提出了一种LED高温高湿可靠性试验模型,理论结合实验分析评估了影响LED可靠性的相关因素。在LED封装方面,建立了精确的白光LED模型,实验验证了优化的荧光粉涂覆工艺,提高了LED封装模块的光效和颜色空间均匀性;基于非连续自由曲面透镜设计方法,设计了多种高效且能实现各种特殊目的的自由曲面透镜;发现了荧光粉自发热现象,并解释了其机制和提出了有效解决方案。
研究适用于大功率LED制造的多尺度多物理场耦合建模方法和理论,指导大功率LED的数字化制造,已成为大功率LED制造整体优化设计的关键科学问题以及当今国际该领域的研究热点和难点,它的研究对高出光率、高可靠性和长寿命大功率LED的制造具有理论意义和应用价值。本项目从创建适用于大功率LED制造过程的多尺度多物理场耦合建模方法和理论出发,通过对LED制造过程中关键工艺(如外延过程中MOCVD生长,芯片加工过程中键合与剥离,封装过程中掺荧光粉硅胶的流变和固化,器件快速可靠性评估等)的剖析,利用精确建模仿真研究不同尺度下多物理量(如变形、应力、流体、温度、光等)共同作用对LED制造缺陷的形成、扩展与器件性能的影响机理,定量分析制造过程中材料、结构和工艺因素对LED器件行为的影响机制,以及各制造工艺之间的相互关系,实现对LED制造过程的优化设计与控制,为大功率LED制造提供理论指导和技术参考。
佛山市南海森湖光电科技有限公司 主体材质:铝合金 &nbs...
您好,大功率LED灯价格比普通白炽灯和节能灯要贵,但从长远角度算,寿命和节能就很划算 根据实际场合和要求选取功率等参数相当的产品
LED投射灯控制形式: 大功率LED投射灯有外控和内控两种控制方式,内控无需外接控制器可以内置多种变化模式(最多可达六种),而外控则要配置外控控制器方可实现颜色变化,目前市面上的应用也是以外控居多...
宜美电子分析大功率LED射灯照明的应用关键词
宜美电子分析大功率 LED 射灯照明的应用关键词 宜美电子认为,近年来, LED 作为新一代节能环保光源,已为 更多人所熟知,也走进了人们的生活。尤其是大功率 LED 射灯等照 明灯具的出现,更是将 LED 照明的发展带入了一个新的阶段。
大功率LED的结构与特性(精)
大功率 LED 的结构与特性 大功率 LED 的结构特点和应用: 相对于传统的白纸灯泡,大功率 LED 因具备了更省电,使用寿命更长寿命更长及反应 时间更快等主要优点,因此很快抢占了 LCD 背光板,交通号志,汽车照明和广告照明等多 个市场。采用次黏着基台进阶封装方式, 可有效提高 LED 的照明效果。 大功率 LED 的主流 生产技术是 ingan,但此技术仍有一些瓶颈需要克服,目前针对这些瓶颈(静电释放敏感性和 膨胀系数)提出新的解决方案。 由于大功率 LED 制造工艺,器件设计,组装技术三方面的进展, LED 发光器的性能一 直在提高,其成本一直在降低。 PN 结设计,再辐射鳞片体和透镜结构都有助于提高效率, 因此也有助于提高可获得的光输出。 目前多数的封装方式已明显无法满足应用需求。对于大功率 LED 的封装厂商来说,一 个主要的调涨来自于热处理课题。 这是因为在高热下, 晶格会产
我国虽有多家企业开发生产LED城市照明路灯,但很多是用小功率LED阵列作发光体,散热问题解决了,所用LED数量要很多,小功率LED光衰强,安装成本高。
城市照明LED路灯采用大功率LED是发展的趋势,少数用大功率LED作发光体的路灯产品由于没有很好地解决功率达到一定量时,LED的散热问题;LED的散光和聚光控制问题;路灯在路面照射面的照度范围、型态和照度的均衡问题;光电转换效率太低,每瓦只有几个流明等问题。因此产品性能还不尽如人意;高性能的产品价位又居高不下,难以推广普及。
散热和可靠性是影响大功率LED应用主要因素 。LED封装光源的散热问题,一直是LED产品开发中遇到非常重要的问题,其中产品材料的导热性能就非常之关键。陶瓷材料是导热性能非常好的材料,它有导热率高,良好的物量性能(不收缩,不变形),良好的绝缘性能与导热性能。因此,采用陶瓷材料将是未来LED产品开发的主流趋势。
LED大功率有很多种,如LED大功率路灯、LED大功率射灯、LED大功率投光灯、LED大功率水底灯、LED大功率天花灯、LED大功率洗墙灯、LED大功率隧道灯……
其中,LED大功率路灯和LED大功率洗墙灯应用的是最为多的,也是最流行的。
散热和可靠性是影响大功率LED应用主要因素 。LED封装光源的散热问题,一直是LED产品开发中遇到非常重要的问题,其中产品材料的导热性能就非常之关键。陶瓷材料是导热性能非常好的材料,它有导热率高,良好的物量性能(不不收缩,不变形),良好的绝缘性能与导热性能。因此,采用陶瓷材料将是未来LED产品开发的主流趋势。
由于大功率白光LED的转换效率还较低,光通量较小,成本较高等方面因素的制约,因此大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的特种工作灯具,中长期目标才能是通用照明领域。
LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源,它有着广泛的用途。
体积小
LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面,所以它非常的小,非常的轻。
耗电量低
LED耗电非常低,一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说:它消耗的电不超
过0.1W。
使用寿命长
在恰当的电流和电压下,LED的使用寿命可达10万小时。
高亮度、低热量
比HID或白炽灯更少的热辐射。
环保
LED是由无毒的材料作成,不像荧光灯含水银会造成污染,同时LED也可以回收再利用。红光LED含有大量的As(砷),剧毒
坚固耐用
LED是被完全的封装在环氧树脂里面,它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分,这些特点使得LED可以说是不易损坏的。
可控性强
可以实现各种颜色的变化。
安全
安全,这里主要说PC阻燃管,因为红外线散热能穿透PC管,则我们设计考虑LED灯使用时,能更多的考虑其安全性,用全塑的物理绝缘方式,即使在使用非隔离的电源的情况下也能绝对的保证使用的安全性。
散热
将红外线辐射散热引入并应用于LED大功率射灯,是提高LED大功率射灯使用寿命的重要手段。在散热考虑中,我们将LED光源灯珠的散热及电源的散热分开来,互不干扰,从而保证散热的合理性。热传导的途径有三种,对流、传导及辐射。在封闭的环境中,对流及传导实现的可能较小,而通过辐射将热散发出来,是LED大功率射灯考虑的重点。
LED光源
采用LED光源,其芯片放置于接脚上,热能过银脚直接将芯片节点所产生的热带出来,同传统的直插产品,及传统的贴片产品在散热方面有质的不同,芯片的节点温度不会产生累积,从而保证了光源灯珠的良好使用性,保证光源灯珠的长寿命,低光衰。传统贴片产品,虽能通过芯片的金线联接正负极,同时也是让芯片产生的热能过金线连接至银脚,热与电的传导均是由金钱传导的,热的积累时间长了会直接影响LED大功率射灯的寿命。
电源
电源首要的要求是效率高,效率高的LED大功率射灯产品,发热就低则稳定性就必然高。通常在电源部分有用隔离及非隔离两种方案,隔离的体积偏大,效率较低,在使用中,安装方面都会产生很多问题,不如非隔离产品的市场前景大。
LED大功率射灯的发展已有相当长的时间了,从节能的效果来看,它的未来应用面是相当广阔的,因此如何开发出更受市场欢迎的产品将是未来LED企业的研发人员的重中之重。