江西拉萨荧光玻璃LEDrs灯芯倾覆守旧LED封装本事,闽企开启LED行当新时代

By admin in 澳门威利斯人游戏 on 2020年5月1日

新型远程荧光玻璃LEDrs灯芯具有显色指数高、光通量高的特点,并达到节省能源的目的,且没有频闪,能够很好地保护视力。经光衰检测,达到了经久耐用,属于真正的健康照明。

今年6月,在2016年广州国际照明展览会上,一个功率达1000瓦的LED光源成为展会焦点:数十个光源芯片被封装在一个直径仅5厘米的陶瓷发光面上。这样的光源封装技术,是谁的杰作?

按2020年国际公约,含汞的灯已停止生产,市场照明大面积都在向半导体照明转换,这也使得LED照明量越来越大,预计到2020年全球LED需求总量将突破1万亿。目前LED照明技术领域多为蓝光与荧光的转换,白光为主流产品,存在显指过低、频闪较多、发热量高等短板,致使光源使用寿命短,对视力造成严重危害。

澳门威利斯人游戏,叶尚辉告诉记者,他们研发的陶瓷封装技术,具有导热率高、耐高温、耐腐蚀、抗热冲击性好等特点。不仅可以做到光源面积小,还能实现很好地散热。目前中科芯源已成为全球首个生产1000瓦光源模组的企业。这一研发使LED进入大功率照明市场,进而实现对传统照明的全替代成为可能。

据悉,该公司研发的新型印刷电路LEDrs玻璃灯芯、新工艺LEDrs白光芯片封装产品,具有独立的自主知识产权,已经申请了多项国内和国际发明专利,替代了现有的LED封装技术,填补了国际市场空白。

中科芯源常务副总经理兼技术总监叶尚辉介绍说,目前我国生产的LED灯具,使用的各种光源都采用蓝光芯片+荧光硅方案实现白光,此项技术方案受到国外封装技术专利的制约,出口市场受限,而且由于荧光硅胶易老化会引起光衰。这导致我国80%左右的LED产品集中在景观照明、交通信号灯等应用市场,较少涉及汽车照明、大屏幕等高端产品,常规产品市场正变成红海。因此,我国LED产业要想取得长远发展,必须突破国外专利的层层包围。叶尚辉表示。

在不久前结束的第七届中国创新创业大赛山西赛区决赛中,长治市艾美康源光电科技有限公司参赛的“新一代远程大功率荧光玻璃LEDrs灯芯”项目,获得新能源及节能领域一等奖,并将代表山西参加该赛事的全国比赛。

为加快这一技术的应用推广,中科芯源已联合全国电源、散热、合同能源管理等上游企业,组建产业技术联盟,进行协同创新。目前与大功率荧光陶瓷LED匹配的电源、散热等联盟厂商已开发出相应产品,产业联盟同时开始向下游应用企业输出完整的产品技术解决方案。

据介绍,远程荧光薄膜玻璃材料的综合成本只有传统封装材料成本的一半,与传统硅胶封装工艺和封装材料相比,封装后的光效率提高35%至50%,具有优异的耐酸、耐碱、防水特性。此外,新的封装工艺使封装过程得到简化,在生产过程中无任何污染。

中国LED产业面临专利壁垒

另据了解,本届大赛围绕互联网、新材料、先进制造、生物医药、电子信息、新能源及节能环保等行业领域,共征集筛选了86家优质创业企业参赛,经过6天的分组角逐,最终有23家企业获得了全国大赛的参赛资格。长治市艾美康源光电科技有限公司团队近年来专注于新型远程荧光玻璃LEDrs灯芯研发项目,现已打开了美国、香港等地的销售渠道。

这样便利的技术改造,让中科芯源的产品开始走向全国。济南坤锐光学科技有限公司是一家专业生产LED路灯透镜、工矿灯透镜、隧道灯透镜等产品的照明企业,是中科芯源技术战略联盟的合作成员之一,公司利用中科芯源的全新光源封装技术,正在开发新的透镜产品。致力智能化照明整体解决方案的福建省两岸照明节能科技有限公司,是中科芯源的用户,公司目前正在计划利用中科芯源的产品,打造公用照明的样板。

我们会根据LED下游灯具厂商的需求,基于荧光陶瓷及其封装技术,为其开发系列产品解决方案,并输出技术和科技服务。叶尚辉表示,荧光陶瓷封装技术相较传统技术,在灯具制造过程中简化了贴片与回流焊工艺,可以大大降低其产业化过程中的投资成本。对于已投产的LED封装厂,利用现有的生产设备就可进行技术升级,不用再购置新的生产设备。比如,中科芯源正与传统金卤灯、高压钠灯生产企业合作,为其提供荧光陶瓷封装高功率LED光源模组。

它出自中科院海西研究院。2013年,为推动荧光陶瓷产业化,由福建物构所以技术出资,联合社会资本成立福建中科芯源有限公司,成为海西研究院唯一的LED技术转移基地和产业化平台。今年1月,该院利用自主研发的荧光陶瓷白光大功率封装技术,解决了LED大功率照明普遍存在的热管理困难及封装材料失效难题。

用陶瓷做封装材料,海西研究院是如何想到的?

在这一背景下,海西研究院试图通过大功率LED光源封装技术突围,改变我国LED产业建立在沙滩上的现状。据介绍,中科芯源拥有自主研发的透明荧光陶瓷材料烧结设备、高度保密的配方、独特封装工艺技术,拥有从装备、配方、到封装工艺全链条技术的完全自主知识产权。目前这项技术已完成4项PCT申请,30余项国内发明专利授权已实现全球专利布局。

据悉,目前LED行业内通用的是荧光胶封装技术。当功率超过200W时,LED光源密度封装就会遇到技术瓶颈在较小的发光面积集成更多芯片却难以解决光源热管理问题,因此难以制造大功率的LED灯。即使是处于国际领先水平的日本知名企业,产品只能做到200W以下,极限值也不超过500W。也正因此,当前的LED灯应用主要局限在普通照明领域。

LED封装,是指将发光芯片密封在封装体内。虽然我国已是世界第一大照明电器生产国和第二大照明电器出口国,由于研发滞后,国内的LED照明企业几乎是跟随与引进国外的封装技术,缺乏自主创新,技术受制于人,由此导致产品档次低、成本高、利润率低。

节能,是LED照明产品公认的特点。大功率LED照明产品,同样能明显减少用电量和碳排放量,平均节电率可达70%左右。以300W透明荧光陶瓷封装LED工矿灯替代1000W金卤灯为例:1000W金卤灯约2000元,使用寿命约为1年,LED灯价格按金卤灯的2倍即4000元测算,寿命至少5年。如实现替换以每天使用10小时测算,1年即可收回成本,5年可节电1.2万千瓦时。叶尚辉说。

福建LED产业上游芯片企业以三安为龙头,下游应用有鸿博光电、福日照明、厦门信达等。如再有荧光陶瓷封装核心技术的广泛应用,则上中下游可形成技术相互支撑,产业链协同合作,必将使我省的LED产业发展迈入新时代。中科院物构所合作发展处处长张云峰表示。

我们所的固体激光材料研究在国际上一直领先。受激光材料研究启发,我们就想到使用激光陶瓷作为LED封装材料。洪茂椿告诉记者,从2007年开始,研发人员凭借激光陶瓷的技术基础进行工艺改进,使透明荧光陶瓷实现更为优异的导热性能和发光特性。

从2003年起,我们所就开始考虑如何突破国外的专利壁垒。中科院福建物构所洪茂椿院士在接受记者采访时表示。

2015年初,中科芯源与中科院半导体研究所、中科院物质结构研究所、中科院工程热物理所、长春希达电子技术有限公司签订璀璨行动的五方协议,达成配合开发、生产、销售大功率集成透明荧光陶瓷COB光源及其灯具的合作。

在中科芯源的展示厅,记者看到了那盏成功封装1000W光源的LED灯,整块光源芯片面积只比1元钱硬币大一点。而中科芯源生产的600W光源模组此前已应用于北京2018年北京冬奥会训练场馆照明,替代2000W金卤灯。

近日,中科院海西研究院(中科院福建物构所)宣布成功研制千瓦级大功率LED照明光源,这项拥有完全自主知识产权的技术,以荧光陶瓷替代目前的LED核心材料荧光胶,取得重大技术突破,从而将重构光电产业生态。

自主研发千瓦级LED光源

洪茂椿口中的专利壁垒,是指目前全球LED领域的技术和专利,有一半以上被美、日、德等发达国家所占有。全球已形成以日本的日亚化工和丰田合成、美国的克里和通用电器、德国的欧司朗为专利核心的技术竞争格局。它们已在全球,尤其是中国部署了专利网。而我国的LED产业处于幼小阶段,产业技术水平低。

串起上下游助推产业发展

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