Avanços tecnológicos em LED em 2016

Avanços tecnológicos em LED em 2016

( Organizado por LEDinside China Team )

À medida que 2016 chega ao fim, houve muitos avanços tecnológicos surpreendentes e surpreendentes, com base em estatísticas cumpridas pela LEDinside, houve pelo menos 10 grandes avanços tecnológicos neste ano.

Pesquisadores americanos fazem LEDs sem droop

Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana Champaign desenvolveram um novo método para produzir LEDs verdes mais claros e eficientes este ano. Usando um método de crescimento de semicondutor padrão da indústria, o cristal cúbico de nitreto de gálio (GaN) foi cultivado em substrato de silício para produzir uma poderosa luz verde para iluminação de estado sólido.

"Este trabalho é muito revolucionário, pois abre caminho para novos emissores de comprimento de onda verde que podem direcionar a iluminação avançada em estado sólido em uma plataforma de silício CMOS escalável, explorando o novo material, o nitreto de gálio cúbico", disse Can Bayram, professor assistente de engenharia elétrica e da computação em Illinois

Normalmente, o GaN se forma em uma das duas estruturas cristalinas: hexagonal ou cúbica. O GaN hexagonal é termodinamicamente estável e a forma convencional usada em aplicações de semicondutores. No entanto, a forma hexagonal GaN é mais propensa à polarização, onde o campo elétrico interno separa elétrons carregados negativamente e furos carregados positivamente, impedindo-os de combinar, reduzindo assim a eficiência da saída de luz.

Bayram e sua pesquisa de estudante de pós-graduação Richard Liu introduziram uma forma cúbica de cristais de GaN, que eles acreditam poder fazer LEDs com inclinação zero. Para LED verde, azul ou UV, a eficiência de emissão de luz geralmente diminui com a entrada de corrente mais alta, que é caracterizada como "droop".

Artigo relacionado para leitura adicional: Pesquisadores tornam os LEDs verdes mais brilhantes e eficientes

Ostendo Epilab lança o primeiro LED totalmente baseado em GaN do mundo

Baseado em Carlsbad, no sul da Califórnia, o Ostendo EpiLab lançou o primeiro LED RGB do mundo. O LED baseado na tecnologia GaN usa três materiais específicos para construir uma estrutura quântica para emitir luzes coloridas diferentes, os LEDs coloridos podem ser emitidos independentemente ou misturados. Os LEDs convencionais normalmente são monocromáticos e podem emitir apenas um único comprimento de onda. Para obter efeitos de iluminação RGB coloridos, é necessário mais de um LED para misturar a cor desejada.

A cor é determinada pelo revestimento de fósforo ou material de substrato usado para o LED. Apenas um punhado de pesquisadores tentou criar um único chip LED capaz de emitir uma gama completa de cores RGB.

A Ostendo desenvolve a próxima geração de tecnologias e produtos de exibição baseados em Solid State Lighting (SSL) para os mercados comercial e de consumo, com o objetivo de alcançar eficiências e rentabilidade nos níveis de material, dispositivo e sistema. As tecnologias de ativação da Ostendo suportam produtos que são prejudiciais em seus mercados individuais.

Avanços na tecnologia de lentes curvas UV LED

A Integration Optic Technology Institute do Instituto Chongqing de Tecnologia Verde e Inteligente da Academia de Ciências da China anunciou novos avanços na tecnologia de lentes curvas UV LED, que podem ser aplicadas em fontes de luz de exposição UV, PCB, LCDs e até em aplicações touch panel. O instituto de pesquisa chinês recebeu a patente de lente UV LED CN203642076U e o LED UV altamente uniforme para o expositor CN201420651432.4.

A máquina de exposição colimada convencional usa lâmpada de mercúrio de alta pressão, uma vez que as fontes de luz têm vida útil muito curta de 1.000 horas, alto consumo de energia e é um poluente. Os LEDs UV usados para substituir as fontes de lâmpadas de mercúrio duram quase 50 vezes a lâmpada de mercúrio e podem reduzir o consumo de energia em 90%, diminuindo substancialmente os custos de produção e diminuindo a poluição ambiental.

O instituto de pesquisa fez um avanço significativo em múltiplas superfícies curvas em LEDs para iluminação precisa, que é adequada para comprimentos de onda UV e processamento de componentes ópticos não orgânicos e outras tecnologias-chave. A fase inicial de desenvolvimento baseia-se na máquina de exposição colimada por LED UV, o ângulo de colimação pode ser controlado dentro de ± 2 ° e a distribuição de iluminação irregular inferior a 3%, enquanto a intensidade da luz pode atingir 40 mW / cm2.

Saphlux desenvolve nova tecnologia para resolver problemas com os quais Shuji Nakamura está brigando

Fundada em 2014 pelo professor Jung Han da Universidade de Yale, a fornecedora de material GaN finalmente conseguiu oferecer uma nova solução no início de 2016. A empresa se recusou a revelar detalhes porque envolvia informações confidenciais de negócios e finalmente conseguiu se libertar da semi convencional - Modelos de crescimento de material GaN-polar. A empresa tem sido capaz de oferecer substratos de safira de tamanho padrão que podem ser usados diretamente para o crescimento de GaN semi-polarizado e controlar a direção do crescimento do cristal e a forma.

Esse avanço tecnológico indica que a indústria será capaz de resolver o gargalo da queda quântica e a lacuna verde dos materiais LED de primeira geração para produzir LEDs e produtos a laser altamente eficientes. Este é um avanço significativo para luminárias com requisitos elevados de produtos, como iluminação médica e externa.

Aumentando significativamente a eficiência do lúmen de LEDs brancos com materiais inovadores

Pesquisadores da Universidade Nacional Tsing Hua, em Taiwan, publicaram recentemente um artigo na revista científica ACS Nano , onde produziram com sucesso um produto LED branco feito de metal de terra Alrali, em vez de metais de terras raras. O LED é basicamente feito de metais terrosos Alrali, combinado com estruturas orgânicas de metal (MOF), grafeno e outros materiais na camada superior e inferior para fazer um LED branco. O LED fabricado a partir de novos materiais pode emitir feixes de luz com qualidade semelhante às luzes naturais e não emite luz azul forte. A eficiência do lúmen é significativamente melhorada, porque não precisa filtrar outras cores.

Normalmente, os LEDs são chips emissores de luz azul semicondutores que exigem um revestimento de fósforo amarelo para converter feixes de luz em branco, mas isso reduz a eficiência do lúmen.

Os LEDs normalmente emitem luz azul e convertem a luz em branco através do fósforo amarelo, o que reduz a eficiência do lúmen.

Japão desenvolve LEDs vermelhos sem elementos raros

O Instituto de Tecnologia de Tóquio e a Universidade de Kyoto anunciaram suas descobertas no desenvolvimento de um semicondutor emissor de luz vermelha que não usa elementos raros e caros, informou a Kyodo News.

Os pesquisadores estão se voltando para elementos abundantes na terra como uma alternativa, como o uso de componentes de nitrogênio e zinco como critérios para seus métodos de seleção. Os materiais de baixo custo podem reduzir os custos de produção de LEDs vermelhos e células solares.

Pesquisador descobriu que projetos de nanocristais de LEDs híbridos podem efetivamente suprimir a queda de eficiência

Pesquisadores da Universidade de Nanjing descobriram uma nova aplicação para nanocristais híbridos, onde ela pode ser usada para preencher buracos em estruturas de LED InGaN ou GaN para aumentar significativamente a eficiência do lúmen de LED branco.

As descobertas foram publicadas na Applied Physics Letter, que observou que a chave para aumentar a Eficiência de Conversão de Cor (CCE) é determinada pela transferência eficiente de energia de ressonância não radiativa em vez de integrar a luz azul emitida pelo InGaN ou GaN LED, ou materiais de conversão para baixo, por exemplo fósforo ou mesmo nanocristais, onde a radiação de conversão para baixo geralmente ocorre.

Universidade de Tecnologia de Nanjing desenvolve LED de perovskita mais eficiente

Uma equipe de pesquisa liderada por Wei Huang, do Jiangsu Flexible Electronic Laboratory, e os avanços significativos do professor Jiangpu Wang na pesquisa de LEDs de perovskita. Eles introduziram uma perovskita com estrutura de vários poços quânticos para LEDs, e a eficiência e a confiabilidade do componente superaram em muito outros LEDs de perovskita.

A perovskita é um material emissor de luz que deu início a uma nova direção de pesquisa, e apenas aprofundando a base da pesquisa a tecnologia pode ser comercializada no futuro.

Wacker Chemie lança novos adesivos para embalagens LED

A Wacker Chemie, com sede em Munique, desenvolveu com sucesso dois tipos de compostos de encapsulamento de LED de silício, respectivamente LUMISIL740 e LUMISIL770. O material da embalagem LED pode ser curado para formar elastômeros de silicone altamente transparentes, forma flexível de silicone. Ambos os silicones podem suportar temperaturas de trabalho extremamente altas e radiação de luz forte sem amarelamento ou fragilização. Os LEDs são adequados para encapsular LEDs de alto desempenho.

Os novos encapsulantes LED LUMISIL 740 e LUMSIL 770 são sistemas de dois componentes que podem curar em temperatura ambiente usando uma reação de adição catalisada por platina. Os graus de borracha curada têm um índice de refração de 1,41, que é geralmente encontrado em polidimetilsiloxanos. Os dois produtos pertencem ao grupo de encapsulamentos do índice de refração normal (NRI).

Os dois produtos pertencem ao grupo de encapsulantes do índice de refração normal (NRI). Eles efetivamente protegem o sensível chip semicondutor de LEDs contra influências ambientais. Eles podem adicionalmente servir como portadores de corantes luminescentes, que podem influenciar seletivamente a cor da luz emitida pelo LED e sob temperatura ambiente normal. Os encapsulantes LED podem proteger o sensível chip LED do impacto ambiental, e o suporte de fósforo pode efetivamente alterar a cor do feixe de luz LED.

Pesquisadores de Taiwan desenvolvem novo material para prolongar a vida útil do LED

Recentemente, pesquisadores taiwaneses desenvolveram um novo tipo de material de dissipação térmica para substituir dissipadores térmicos de alumínio duros e grossos. A equipe de pesquisa afirma que usou poliamida e óxido de grafeno (rGO) reduzido para o dissipador de calor. Os LEDs podem disseminar mais eficazmente o calor internamente da lâmpada LED.

Enquanto isso, a equipe de pesquisa e desenvolvimento (P & D) desenvolveu um material plástico que possui propriedades térmicas semelhantes ao grafeno caro. O material pode ser moldado em plástico e é fácil controlar a produção. O material é capaz de reduzir custos de equipamento, peso, enquanto produz material de dissipação térmica LED flexível que aumenta significativamente a vida útil do LED.

Novos avanços nos dispositivos de dissipação térmica de LED

Recentemente, o engenheiro sênior da China Light Industry Kuanan Li introduziu uma inovadora tecnologia de dissipação térmica de LED que possui direitos de propriedade intelectual independentes, que a empresa pretende resolver os principais pontos e questões. As empresas conseguiram remover com sucesso todos os obstáculos e usar um ventilador linear para dissipar o calor com força e obter bons efeitos de dissipação térmica. O inventor, Yixing Zhang observou o projeto resolvido problemas de dissipação térmica, e encontrou drivers de LED demanda de energia de ser altamente eficiente, altamente confiável e de baixo custo. O fundador da empresa observou isso basicamente resolveu dois grandes problemas no desenvolvimento de LED.

A Faculdade de Química e Engenharia de Materiais da Universidade de Wenzhou inventa um novo material para estender a vida útil do LED branco

A vida útil das lâmpadas de LED foi estendida por quase 10 anos através de materiais inovadores desenvolvidos por Weidong Xiang, Professor Assistente do Oujiang College, Faculdade de Química e Engenharia de Materiais da Universidade de Wenzhou. Períodos prolongados de iluminação permitem que este material seja mais amplamente aplicado em automóveis de luxo, trens de alta velocidade, aviões, metrô e outras aplicações de iluminação.

Xiang passou muitos anos desenvolvendo uma luz amarela em um único chip de LED que pode ser sintetizado sob altas temperaturas de 2.000 ℃. Se um chip de LED de luz azul estiver emparelhado com uma fonte de luz de 24W em um chip de matriz de 5,5 mm x 5,5 mm, o material de matriz amarelo pode emitir luz branca continuamente. Devido à resistência térmica dos chips, alta condutividade, as lâmpadas LED se tornarão mais resilientes e durarão mais. As lâmpadas LED não são facilmente danificadas por altas temperaturas após longas horas de iluminação, por isso é altamente adequada para aplicações de iluminação em carros de luxo, luzes automotivas, trens de alta velocidade, aviões e submarinos.