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浅谈LED照明发展与应用材料进步的关联

[来源:圣奈斯LED灯生产厂家]      2015-09-22 06:28    
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随着LED照明市场的大规模启动,LED产业面临前所未有的机遇,而先进材料的应用无疑是推动LED照明提速发展的重要因素,为LED应对通用照明日益严苛的要求提供了有力支持。

  作为国内最大、规格最全的有机硅基光扩散粒子生产企业涌奇材料,他们在先进材料领域的研发进展如何?在LED照明市场快速发展时期,如何应对所面临的机遇和挑战?

  与国际巨头角逐成本推动LED照明普及

  据了解,涌奇材料技术(上海)有限公司主要创始人姜文先生从1995年9月进入有机硅行业,至今已超过18年,其中前16年是在全球前三名的有机硅公司工作,包括GE的4年、瓦克的4年以及道康宁的8年。

  “基本全程经历了国内有机硅工业从当初的十分弱小、品种单一到逐渐壮大、品种齐全的过程。”姜文先生向记者谈道。他表示,国内有机硅基础原材料近几年在质量、规模上的飞跃令人惊叹,目前在有机硅全产业链以及下游的大部分领域,国内有机硅生产企业正全面追赶传统国际巨头。

  姜文先生向记者讲道,用于LED行业的有机硅产品主要包括上游封装的密封胶、导热胶以及下游照明产品用的有机硅基光扩散粒子。在上游的LED密封领域,国外公司曾经长期处于垄断地位,价格奇贵无比,高折光率的产品曾经长期卖6000-7000元/公斤,但近期国内公司相关产品技术水平进步迅速,质量已经逐步赶上来,而价格只有进口产品的40-50%左右,相信全面取代进口产品的时期正在到来。

  有机硅光扩散粒子用于LED照明行业是从2009年下半年开始,至今仅仅只有4年的时间。而涌奇材料在2010年初开始研发,基本与国外公司同步。涌奇材料的产品在价格方面也占有绝对的优势,并促使日、韩进口产品的价格大幅下降。

  姜文先生表示,涌奇在原材料、生产技术、生产规模、产品稳定性、规格种类、成本、应用技术、反应速度等诸多方面都拥有优势,随着产品规模的不断扩大,希望在不久的将来进一步大幅降低成本和售价,为中国LED照明产业的快速普及提供最大的支持,也希望为相关国家标准的制定做出贡献。

  竞技透光率和光学效果综合提升产品性能

  随着照明产品对光效的要求越来越高,对不同光学效果的追求也千变万化,同时成本也要求越来越低。这对材料应用产品形成一定的挑战,但同时也带来了巨大的机遇。

  据了解,涌奇材料用于LED照明的产品有两大类:一类是光扩散剂产品,也称光扩散粒子,是微米级球型有机硅树脂,当这类微球产品被加入到PC、PMMA、PS等透明塑料中时,由于不同物质间折射率的差别,导致光线穿过两类物质界面时发生偏转,从而将LED刺眼、眩目的点光源变成明亮、均匀的面光源,并且透光率得以最大程度的保持,使LED作为普通照明用光源成为可能。目前这种有机硅光扩散剂产品已经大面积被用于制作LED球泡灯、日光灯、面板灯、射灯等。

  姜文先生向记者介绍道,LED光扩散剂的关键技术在于如何把LED刺眼、眩目的点光源变成柔和、均匀的面光源的同时透光率不能过多下降,也就是光效要尽可能少的受损失。

  这个行业刚开始时是用碳酸钙、硫酸钡、钛白粉等无机粉末作光扩散剂,虽然也能把点光源变成均匀的面光源,但透光率只有45%左右,而涌奇的有机硅光扩散剂在同样条件下可以达到>=90%的透光率,光效损失极少。

  达到这样的光学效果,要同时在材料纯度、折射率、球型规整性、球型表面洁净度、粒径分布等诸多方面控制得很好,尤其能规模化、稳定地批量重复生产,就不容易了。

  姜文先生表示,涌奇一直在产品的透光率、雾度提升效率、光学效果以及成本上不懈努力,争取始终保持全球领先水平。目前以独有的三个国家发明专利为基础,实现规模化生产0.5微米到30微米范围内各种规格有机硅树脂基光扩散粒子产品,产品技术已达到国际领先水平,正大面积取代日本、韩国等进口产品。

  而另一类是环保阻燃产品,传统照明产品的灯罩大多是玻璃的,用户不会担心这些灯罩会由于受热而燃烧,现在LED照明产品的灯罩变成PC等塑料材料,用户自然会有燃烧方面的担心,因为毕竟用于室内。所以我们开发了可以达到0.9-1毫米厚度的UL94-V0级阻燃解决方案,而这个厚度恰恰是大多数LED球泡灯、日光灯、面板灯、射灯等的塑料灯罩厚度。

  姜文先生表示,环保阻燃产品的技术难点在于阻燃效果好的同时要保持高透光率、好的机械性能及加工性能,同时由于是民用产品,不能用卤素等不环保阻燃手段。目前我们的环保阻燃技术还主要用于出口LED照明产品,不过近期国内产品的类似要求也慢慢多起来。

  综合满足客户需求加快市场布局

  近期这个行业的应用也开始千变万化,客户频繁提出透光率、雾度的不同组合要求,这个过程不仅要求可以把产品规模化、稳定地生产出来的能力,更需要有塑料加工尤其是光学方面的综合知识。

  据姜文先生介绍,涌奇材料的节能产品事业部恰恰是由具备以上不同能力的同事组合而成的,他们研发的从0.5um到30um几十种规格产品相对于国外公司的单一品种产品(大多数只提供2um规格产品)的优势日益明显,非常容易根据客户的具体要求提供有针对性的解决方案,大大缩短客户新产品开发进程。

  谈及未来的发展,姜文先生表示,2013年7月以后涌奇已经是国内产能最大、规格最全的有机硅树脂基光扩散粒子生产企业,目前为止已有2um,3um,5um三种不同粒径分布的光扩散粒子产品通过国外客户的测试,不久将进行出口,所以在加大国内市场推广力度的同时,我们也会加快海外市场布局。

  而在技术方面,会利用涌奇在有机硅产品合成方面的深厚积累以及塑料加工、光学方面的综合优势,与我们的客户一道继续开发新产品,满足客户越来越高的需求。



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