Einkaleyfishindranir í LED lýsinguIðnaður: Lykiltæknisvið
|
1. Hálfleiðara efni og flís tækni 2. Fosfórtækni (fyrir hvíta LED) 3. Pökkunartækni 4. Kerfis - stigs samþætting og stýritækni |
whatsapp:+86 19972563753
Netfang:bwzm12@benweilighting.com
Inngangur
LED lýsingariðnaðurinn hefur orðið vitni að ótrúlegum vexti á undanförnum áratugum, knúinn áfram af - orkunýtni, löngum líftíma og umhverfisvænni. Hins vegar er landslagið fullt af einkaleyfishindrunum, sem hafa veruleg áhrif á þróun iðnaðarins, sérstaklega fyrir nýja aðila og fyrirtæki í vaxandi hagkerfum. Skilningur á því hvar þessar hindranir eru samþjappaðar er mikilvægt fyrir fyrirtæki til að sigla um hið flókna IP umhverfi og fyrir stefnumótendur til að hlúa að nýsköpun. Þessi grein mun kanna helstu tæknisvið þar sem einkaleyfishindranir í LED lýsingariðnaði eru fyrst og fremst að finna
1. Hálfleiðara efni og flís tækni
1.1 Epitaxial Growth Technology
Epitaxial vöxtur er grundvallarferli í framleiðslu á LED flísum. Það felur í sér að rækta þunnt lag af hálfleiðara efni á undirlagi með ákveðna kristalbyggingu. Þessi tækni er mjög flókin og krefst nákvæmrar stjórnunar á vaxtarskilyrðum eins og hitastigi, gasflæði og þrýstingi
Leiðandi fyrirtæki í LED iðnaði, eins og Cree (nú Wolfspeed), Nichia og Samsung, eru með fjölmörg einkaleyfi sem tengjast epitaxial vexti. Nichia hefur til dæmis fengið einkaleyfi á einstökum aðferðum til að rækta gallíumnítríð (GaN) á safír undirlagi. Þessi einkaleyfi ná ekki aðeins yfir helstu vaxtartækni heldur einnig hagræðingu á vaxtarbreytum til að bæta gæði epitaxial lagsins. Tafla sem ber saman nokkur lykil einkaleyfi í epitaxial vaxtartækni er sýnd hér að neðan:
|
Fyrirtæki |
Heiti einkaleyfis |
Helstu eiginleikar |
|
Cree |
„Aðferð til að rækta nítríð hálfleiðaralög“ |
Nákvæm stjórn á vaxtarhraða og lagþykkt til að auka kristalgæði |
|
Nichia |
„Epitaxial vaxtaraðferð fyrir gallíumnítríð - byggða hálfleiðara“ |
Ný gas - fasaútfellingartækni fyrir betri einsleitni |
|
Samsung |
„Epitaxial vaxtarferli fyrir háa - skilvirkni LED flís“ |
Innlimun nýrra dópefna við vöxt til að bæta rafeiginleika |
Nýliðar í LED flísaframleiðslunni standa frammi fyrir verulegum áskorunum þar sem þeir þurfa að þróa eigin einstaka epitaxial vaxtarferli til að forðast að brjóta gegn núverandi einkaleyfum. Þetta krefst umtalsverðrar fjárfestingar í rannsóknum og þróun, sem gerir það að mikilli einkaleyfishindrun
1.2 Flíshönnun og framleiðsla
LED flís hönnun og tilbúningur felur í sér að búa til innri uppbyggingu flísarinnar til að hámarka ljóslosun, rafafköst og hitaleiðni. Einkaleyfi á þessu sviði ná yfir þætti eins og hönnun p - n tengisins, staðsetningu rafskauta og notkun háþróaðra efna til að auka afköst.
Philips Lumileds, til dæmis, hefur safn einkaleyfa sem tengjast flíshönnun sem eykur skilvirkni ljósútdráttar. Hönnun þeirra leggur áherslu á að lágmarka innri endurspeglun innan flísarinnar og auka þannig ljósmagnið sem er sent frá sér að utan. Á sviði flísagerðar hafa fyrirtæki eins og OSRAM fengið einkaleyfi á sérhæfðri ætingar- og lyfjatækni. Þessar aðferðir eru notaðar til að búa til nákvæma uppbyggingu innan flísarinnar, sem eru mikilvæg til að stjórna flæði rafeinda og hola og að lokum skilvirkni ljósmyndunar.
2. Fosfórtækni (fyrir hvíta LED)
2.1 Fosfórsamsetning og nýmyndun
Hvítar LED eru venjulega búnar til með því að sameina bláa LED með fosfórum sem breyta hluta af bláa ljósinu í aðra liti, sem leiðir til hvíts ljóss. Samsetning og nýmyndun fosfórs eru lykilsvið þar sem einkaleyfishindranir eru til staðar
Nichia, aftur, hefur verið ráðandi leikmaður í fosfórtækni. Þeir hafa einkaleyfi á sjaldgæfum - jörðu - fosfórum, sem eru mikið notaðir í hágæða hvítum ljósdíóðum -. Þessir fosfórar bjóða upp á mikla skilvirkni við að umbreyta bláu ljósi og hafa framúrskarandi lita - flutningseiginleika. Nýmyndun þessara fosfóra felur oft í sér flókna efnaferla og einkaleyfi Nichia ná til þessara ferla í smáatriðum, þar á meðal notkun sérstakra forefna, hvarfskilyrða og hreinsunarþrep.
Annað dæmi er þróun nýrra tegunda fosfórs af fyrirtækjum eins og Intematix. Þeir hafa einkaleyfi á skammtafræðilegum - punktum - fosfórum, sem veita einstaka kosti eins og þröngt losunarróf og mikinn litahreinleika. Nýmyndun skammta - punkta fosfórs krefst sérhæfðrar tækni í nanótækni og tilheyrandi einkaleyfi vernda þessar nýjungar.
2.2 Fosfórhúð og notkun
Þegar fosfórarnir eru búnir til er hvernig þeir eru húðaðir á LED-kubbinn eða samþættir í LED-pakkann einnig einkaleyfisvernd. Fyrirtæki hafa einkaleyfi á tækni til að tryggja samræmda húðun á fosfórum, sem skiptir sköpum fyrir stöðuga ljósafköst og litagæði.
Til dæmis ná sum einkaleyfi til notkunar á - úðahúð eða spuna - húðunaraðferðum til að bera fosfór jafnt á. Aðrir einbeita sér að þróun nýrra bindiefna sem geta haldið fosfórunum á sínum stað á sama tíma og það gerir einnig kleift fyrir skilvirka ljósflutning. Þessi einkaleyfi skapa hindranir fyrir fyrirtæki sem vilja þróa sínar eigin hvítu LED vörur án þess að nota núverandi, einkaleyfisbundna fosfórnotkunaraðferðir.
3. Pökkunartækni
3.1 Varmastjórnun í umbúðum
LED mynda hita meðan á notkun stendur og skilvirk hitastjórnun er nauðsynleg til að viðhalda frammistöðu þeirra og líftíma. Pökkunartækni gegnir mikilvægu hlutverki við að dreifa þessum hita. Einkaleyfi á þessu sviði ná yfir hönnun hita - vaska, notkun hitauppstreymisefna og heildaruppbyggingu pakkans til að auka hitaflutning.
Cree hefur þróað háþróaðar umbúðalausnir með einkaleyfishönnun - á hitavaski. Pakkarnir þeirra eru hannaðir til að flytja hita fljótt frá LED-kubbnum, draga úr rekstrarhitastigi og lágmarka þannig niðurbrot LED. Notkun efna með mikla hitaleiðni, eins og kopar - undirstaða hita - vaskar, er einnig oft vernduð af einkaleyfum. Að auki eru einkaleyfi fyrir nýstárlegum hitauppstreymisefnum sem bæta tenginguna milli flíssins og hita - vaska, sem eykur skilvirkni hitaleiðninnar enn frekar.
3.2 Optísk hönnun í umbúðum
Pökkun LED hefur einnig áhrif á sjónræna frammistöðu þeirra. Einkaleyfi í sjónhönnun ná yfir þætti eins og hönnun linsur, endurskinsmerki og dreifingartæki innan pakkans til að stjórna ljósdreifingu og bæta ljósútdrátt.
OSRAM, til dæmis, hefur einkaleyfi á linsuhönnun sem getur mótað ljósgeislann sem ljósdíóðan gefur frá sér, sem gerir það hentugt fyrir tilteknar notkunir eins og framljós í bílum eða götulýsingu. Þessi linsuhönnun er fínstillt til að veita samræmda lýsingu, draga úr glampa og auka heildar skilvirkni LED ljósakerfisins. Eins eru einkaleyfi á endurskinshönnun lögð áhersla á að hámarka ljósmagnið sem beint er út úr pakkanum, frekar en að vera frásogast eða endurkastast aftur inn í LED flöguna.
4. Kerfis - stigs samþætting og stýritækni
4.1 Snjallljósastýringarkerfi
Með aukinni tilhneigingu í átt að snjalllýsingu hafa einkaleyfi í samþættingu kerfis - stigs og stjórnunartækni orðið meira áberandi. Snjallljósastýringarkerfi fela í sér samþættingu skynjara, samskiptaeininga og stjórnunarreiknirita til að virkja eiginleika eins og deyfingu, litabreytingu - og fjarstýringu.
Fyrirtæki eins og Philips Hue hafa fjölda einkaleyfa sem tengjast snjallljósastýringu. Kerfi þeirra nota þráðlausar samskiptareglur eins og ZigBee eða Wi - Fi til að tengja LED ljós við miðlæga miðstöð, sem hægt er að stjórna með snjallsímaforriti. Tengd einkaleyfi ná ekki aðeins yfir samskiptareglur heldur einnig stjórnunaralgrím sem gera eiginleika eins og sjálfvirka deyfingu byggða á umhverfisljósi eða skynjun á aðsetur.
4.2 Rafmagnsstjórnun í LED kerfum
Orkustýring er annar mikilvægur þáttur í samþættingu kerfis - stigs. Einkaleyfi á þessu sviði ná yfir hönnun rafdrifna, spennustilla og orkusparandi - stýrirása fyrir LED ljósakerfi.
Til dæmis hafa sum fyrirtæki einkaleyfi á afl - stuðli - leiðréttingarrásum fyrir LED rekla, sem bæta skilvirkni orkunýtingar og draga úr harmonic röskun. Aðrir hafa einkaleyfi á snjöllum aflstjórnunaralgrímum - sem geta stillt aflgjafann að ljósdíóðum út frá rekstrarskilyrðum þeirra, sem tryggir hámarksafköst og lágmarkar orkunotkun.
Niðurstaða
Einkaleyfishindranir LED-lýsingariðnaðarins eru einbeittar á nokkrum helstu tæknisviðum, þar á meðal hálfleiðara efni og flístækni, fosfórtækni, pökkunartækni og kerfissamþættingu og stjórnunartækni á - stigi. Þessar hindranir, settar af - leiðandi fyrirtækjum í iðnaði í gegnum umfangsmikið einkaleyfissafn sitt, valda verulegum áskorunum fyrir nýja aðila og fyrirtæki sem leitast við að gera nýjungar í LED lýsingarrýminu. Hins vegar getur skilningur á þessum hindrunum einnig leiðbeint fyrirtækjum við að bera kennsl á svæði þar sem þau geta þróað aðra tækni sem ekki er - sem brýtur í bága við eða tekið þátt í stefnumótandi einkaleyfisskyldri starfsemi - eins og leyfisveitingu eða þvert á - leyfisveitingar. Fyrir stefnumótendur, að viðurkenna þessi einkaleyfi - samþjöppuðu svæði getur hjálpað til við að móta stefnu sem stuðlar að nýsköpun og samkeppni í LED-ljósaiðnaðinum.
