מבוא לנוריות LED
1. מבוא בסיסי לנוריות LED
LED, קיצור של "Light Emitting Diode", הוא התקן מוליכים למחצה הממיר אנרגיה חשמלית לאור. הליבה של LED היא שבב המורכב ממוליכים למחצה מסוג p-וסוג n-. נוצר צומת p-n בין השניים. כאשר נשאי מיעוטים מוזרקים מתאחדים מחדש עם נשאי רוב, עודף אנרגיה משתחרר כאור, ובכך הופך אנרגיה חשמלית לאור. שבבים העשויים מחומרים שונים יכולים לפלוט אור בצבעים שונים, כגון אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול וסגול, ומכאן השם "דיודה פולטת אור".
בהשוואה לתאורה מסורתית, לדים מציעים חיסכון משמעותי באנרגיה והם כיום טכנולוגיית התאורה המתקדמת בעולם. הם נחשבים לאחת ההמצאות הגדולות ביותר של האנושות מאז המצאת נורת הליבון של אדיסון.
יתרון מרכזי נוסף של נוריות LED הוא ידידותיותם לסביבה. כהתקנים פולטי אור-מצב מוצק-, נורות LED אינן מכילות כספית, ולפיכך, שבירה במהלך הייצור והשימוש לא תגרום לזיהום סביבתי ממתכות רעילות.
2. יישומי LED וסיווגים
בתוך משבר האנרגיה העולמי, מוליכים למחצהתאורת לד, המאופיין בעיצוב -חסכון באנרגיה, ידידותי לסביבה, צבעוני, בטוח, ממושך- וממוזער, הוכר ברחבי העולם כמהפכה התאורה השלישית בהיסטוריה האנושית. עם ההתקדמות בטכנולוגיית LED, היישומים שלה מתרחבים ומתרחבים ללא הרף, עם יישומים בתאורת LCD אחורית, תאורה כללית, תצוגות איתות, רמזורים ותאורת רכב.
3. אריזות LED וסיווגי מוצרים
אריזת LED מתייחסת לתהליך של מעטפתשבב LEDוסוגר עם חומרים כגון שרף אפוקסי או סיליקון. באופן ספציפי, זה כולל סידור, אבטחה וחיבור של שבב LED ורכיבים אחרים על תושבת או מצע, הארכת מסופי החיווט, ולאחר מכן עטיפה ואבטחתם באמצעות דיאלקטרי פלסטיק -המשדר אור ליצירת מבנה תלת-ממדי. זה מספק הגנה על השבב ופיזור החום.
כיום, סוגי מכשירי ה-LED הם בעיקר סוג-הכנס ישיר (מנורה) וסוג הרכבה משטחית (SMD). ביניהם, למוצרי SMD מאפיינים ייחודיים ומעולים רבים בהשוואה למוצרי מנורה, כגון צפיפות הרכבה גבוהה, גודל מוצר אלקטרוני קטן, משקל קל, חיסכון בחומרים, אנרגיה, ציוד, כוח אדם, זמן וכו'. באופן ספציפי, הם:
(1) שיעור פגמים במפרק הלחמה נמוך, מאפייני תדר- טובים והפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות ותדרי רדיו;
(2) אמינות גבוהה והתנגדות רטט חזקה;
(3) קל לבצע אוטומציה, לשפר את יעילות הייצור ולהפחית עלויות ב-30%-50%;
(4) הנפח והמשקל של רכיבי SMD הם רק כ-1/10 מרכיבי החיבור המסורתיים-. באופן כללי, לאחר אימוץ SMT, נפח המוצרים האלקטרוניים מצטמצם ב-40%-60% והמשקל מופחת ב-60%-80%.
כיום, נוריות SMD משמשות בעיקר בתאורה אחורית, תאורה ותחומים אחרים. בהתבסס על סוג האריזה, מוצרי SMD LED כוללים קטגוריות של שבבים, עליון, מבט מהצד ו-הספק גבוה. מוצרים מלמעלה, מבט צד ו-גבוהים כוללים בעיקר אור לבן ובהירות גבוהה, והם משמשים בעיקר בתאורה אחורית (למשל, טלפונים ניידים ומחשבים) ובתאורה (למשל, תאורה פנימית וחיצונית). לכן, אריזת SMD מתקדמת- כוללת בדרך כלל מוצרים עליון, מבט צד ו{10}}מוצרים בעלי עוצמה גבוהה, במיוחד מוצרי אור לבן ובהירות גבוהה. שוק המכשירים המקומיים דרך-החור רווי בעצם, כשהרווחים יורדים מדי שנה. התחרות במכשירי SMD-נמוכים הולכת ונעשית עזה יותר ויותר, בעוד יכולת הייצור של מכשירי SMD-בינוניים עד{16}}מתקדמים משתחררת בהדרגה, מה שמביא לתנודות משמעותיות במחיר.
4. סיווג LED לפי צבע ויישום
נוריות LED שייכות לקטגוריה של מכשירים אופטו-אלקטרוניים מוליכים למחצה, ומסווגות לפי צבע לנורות LED מונוכרומטיות, נוריות LED בצבע מלא- ונורות LED לבנות. נוריות LED לבנות משמשות בעיקר בתאורה אחורית ובתאורה, ויש להן מגוון רחב של יישומים. אזורי הסיווג והיישום של נוריות צבע שונות הם כדלקמן:
עם יעילות האור הגוברת של נורות LED עם אור לבן, נעשה שימוש נרחב בתאורת מוליכים למחצה בטלפונים ניידים, תאורה אחורית, תאורה מיוחדת ותחומים אחרים, וכעת היא מתרחבת לתאורה כללית. על פי "תוכנית פיתוח תאורת מוליכים למחצה בארה"ב (OIDA 2002.11)" (מקור: "שנתון הפיתוח של תעשיית הסמיקונדקטור של סין (2008-2009)"), יעילות האור של נורות LED לתאורה צפויה להגיע ל-150 lm/w ב-2012 ו-200 lm/w ב-200 lm/w. נכון לעכשיו, יעילות האור של נוריות אור לבן היא בערך 120 lm/w. שיפור מתמיד של יעילות האור של נוריות אור לבן הפך לגורם מפתח בקידום התקדמות טכנולוגיית LED אור לבן. עד כה לא נמצא מוצר המתאים יותר לתאורת מוליכים למחצה מאשר נוריות אור לבן.
5. סקירה כללית של פיתוח אפליקציות LED
כבר ב-1907 גילו בני האדם את התופעה של חומרים מוליכים למחצה פולטים אור כשהם מופעלים באנרגיה. עם זאת, רק בשנות ה-60 של המאה הקודמת, נורות לד אדומות, עשויות מחומר המוליכים למחצה המורכבים GaAsP, הפכו לזמינות מסחרית. בשל יעילות האור הנמוכה ביותר שלהם ועלותם הגבוהה, הם שימשו אז רק כמחווני אותות במכשירים אלקטרוניים יקרים שונים.
מאז שנות ה-90, עם השיפור ההדרגתי של יעילות ועוצמת האור של LED, והרחבת כיסוי צבע האור על פני כל הספקטרום הנראה, חיסכון-באנרגיה והיתרונות המעשיים שלאור LEDמקורות הפכו בולטים יותר ויותר, ומרחיבים באופן משמעותי את תחומי היישום שלהם. נכון לעכשיו, נוריות LED נמצאות בשימוש נרחב בתאורת LCD אחורית, מסכים גדולים חיצוניים, מקורות אור תקשורת אופטיים, רמזורים, תאורת במה, תאורת נוף ופנסי רכב, והן נכנסות בהדרגה ליישומי תאורה מסורתיים כגון תאורת רחוב, תאורה פנימית ופנסי רכב.
6. פיתוח תעשיית אריזות LED העולמית
התפתחות תעשיית אריזות ה-LED העולמית במקביל לקידום טכנולוגיות שרשרת תעשיית ה-LED, והדגימה מגמה ברורה של העברה תעשייתית. חמש חברות ה-LED הגדולות בעולם: Nichia ו-Toyoda Gosei מיפן, CREE ו-Lumileds מארצות הברית ו-Osram מגרמניה, מייצגות את הרמה הגבוהה ביותר של טכנולוגיית LED ומובילות את פיתוח תעשיית ה-LED.
בשנות ה-50, הומצאה בבריטניה ה-LED המודרני הראשון (Light Emitting Diode). בשנת 1962, ג'נרל אלקטריק מארצות הברית הייתה חלוצה בפיתוח הדיודה הפולטת- של האור הנראה המעשית הראשונה. בשנות ה-70 הופיעו נוריות לד צהובות וירוקות. עם הופעתם של חומרים חדשים ושיפורים ביעילות האור, גם הכוח ושטף האור של מקורות אור LED בודדים גדלו במהירות. בעשורים שלאחר מכן, נורות לד התפתחו במהירות, תוך ציות לחוק מור, עם הכפלת בהירות כל 18 חודשים. בשנות ה-90, הפיתוח של נורות לד כחולות על ידי תאגיד Nichia מיפן הוביל לפיתוח מוצלח של לדים לבנים, שהרחיב משמעותית את היישום של לדים משילוט פשוט לתאורה.
עם התקדמות מתמשכת של הטכנולוגיה, נוריות LED מתגברות על בעיות כמו דעיכה של אור, פיזור חום ויעילות זוהרת, והופכות להכרה כמקור אור חדש לחסכון באנרגיה וידידותי לסביבה עם יתרונות כלכליים וחברתיים מעולים וסיכוי יישום עצום. ממשלות ברחבי העולם מקדישות תשומת לב גוברת לנושא זה. כדי לחסוך באנרגיה ולקדם את ההגנה על הסביבה, מדינות רבות מאיצות כעת את החקיקה, משיקות תוכניות מחקר ויישום תואמות, או קובעות לוחות זמנים ברורים לעידוד השימוש במקורות -חיסכון באנרגיה. ביולי 2001, משרד האנרגיה האמריקאי השיק את יוזמת -הדור הבא לתאורה (NGLI), הידועה גם בשם "יוזמת הדור הבא לתאורה". יוזמת התאורה של יפן המאה ה-21 היא תוכנית לאומית שיזמה ואורגנה על ידי מרכז המחקר והפיתוח של מתכת יפן והטכנולוגיה החדשה לאנרגיה ותעשייה.
ארגון הפיתוח (NEDO). ביולי 2000, האיחוד האירופי יישם את פרויקט Rainbow (Bringing Color to LEDs) והקים את המנהל המנהלי-General for Research (ECCR) כדי לתמוך בקידום יישומי LED של אור לבן באמצעות תוכנית BRITE/EURAM-3 של האיחוד האירופי. בתגובה למגמה העולמית של שימור אנרגיה והגנת הסביבה, משרד המסחר והאנרגיה הדרום קוריאני הקים את "תוכנית הפיתוח של מוליכים למחצה אופטיים GaN" כדי לקדם את המחקר על מקורות תאורת LED עם אור לבן המבוססים על חומרי GaN. מאז שנת 2000, סין הציגה ברציפות מספר מדיניות לתמיכה בנורות LED, ובשנת 2009 השיקה את תוכנית קידום תאורת LED "עשר ערים, עשרת אלפים מנורות" כדי לפתח במרץ את תעשיית ה-LED.
הודות לתמיכה חזקה ממדיניות ממשלתית ברחבי העולם, העולמיתתעשיית LEDראה יישום נרחב בתחומים שונים וצמיחה מהירה. נכון לעכשיו, תעשיית אריזות LED העולמית מרוכזת בעיקר באזורים כמו יפן, טייוואן, ארצות הברית, אירופה, דרום קוריאה וסין. יפן, ארצות הברית ואירופה, עם יתרונותיהן בטכנולוגיה תעשייתית מתקדמת וציוד ייצור, הן בין האזורים המוקדמים ביותר לפתח את תעשיית אריזות ה-LED. טייוואן ודרום קוריאה מתהדרות בשרשרת שלמה של תעשיית האלקטרוניקה הצרכנית עם חלוקת עבודה ברורה במגזרים במעלה הזרם, באמצע הזרם והמורד, ואספקה ושיווק יציבים, מה שמוביל לצמיחה מהירה שלהם בשנים האחרונות. סין, עם יתרונות העלות שלה ושוק יישומי LED המתרחב במהירות, ראתה זרימה מתמדת של הון לאריזת LED ממדינות ברחבי העולם, כולל טייוואן, בעשור האחרון, עם מדינות רבות שהקימו שם מפעלי אריזה. חברות אריזה מקומיות המשיכו לצמוח ולהתפתח, עם טכנולוגיות מתוחכמות וחדשניות יותר ויותר, מה שהופך את סין היבשתית לאחד מהאזורים הצומחים ביותר- עבור אריזות LED.
אריזות LED הן עתירות טכנולוגיה- ועתירות הון-. בשל יתרונות העלות של סין היבשתית ושוק יישומי LED המתרחב במהירות, יצרני אריזה בינלאומיים וטייוואנים נהרו ליבשת כדי להקים מפעלים, תוך שהם מנצלים את הקרבה לציוד התומך ולשוק הקצה-. זה איפשר צמיחה מתמשכת ומהירה בתעשיית אריזות ה-LED של סין, מה שהפך אותה לבסיס אריזות LED עולמי משמעותי. זה לא רק הרחיב את נתח השוק של סין היבשתית במגזר אריזות ה-LED העולמי, אלא גם שיפר את טכנולוגיית אריזת ה-LED של יצרנים סיניים, והאיץ את ההתפתחות המהירה של התעשייה כולה. תעשיית האריזה של סין יצרה בתחילה ארבעה אזורים עתירי LED- עיקריים: דלתת נהר הפנינה, הדלתא של נהר היאנגצה, אזור פוג'יאן-ג'יאנגשי ושפת בוהאי. סין הפכה לבסיס אריזות LED עולמי גדול.
7. מגמת פיתוח של תעשיית אריזות LED
(1) אריזת SMD הופכת בהדרגה לצורה העיקרית של אריזת LED
LED SMD ארוזה על פני השטח הפכה למוקד פיתוח חם, אשר פתר ביעילות את הבעיות של בהירות, זווית צפייה, שטוחות, אמינות, עקביות וכו'. הוא משתמש בלוחות PCB קלים יותר וחומרי שכבה מחזירי אור, דורש פחות שרף אפוקסי למילוי השכבה הרפלקטיבית של התצוגה, ומסיר את פיני חומר פלדת הפחמן הכבדים יותר. על ידי הקטנת הגודל והמשקל, ניתן להפחית בקלות את משקל המוצר בחצי, מה שהופך את היישום למושלמת יותר. הוא מתאים במיוחד למוצרי תאורה אחורית שונים עם עובי מוצר בירידה מתמדת ויישומי תצוגה צבעונית פנימית וחיצונית-למחצה-.
לאריזת SMD LED יש קשיים טכניים מסוימים, הבאים לידי ביטוי ב:
ראשית, כיצד לתכנן את מבנה המכשיר ולייעל את שילוב חומרי האריזה כדי לשפר את יעילות האור של המכשיר ולגרום לעקומת חלוקת האור לעמוד בדרישות. צורת אריזה טובה יכולה לא רק לשפר את אפקט השימוש של שבבי LED, אלא גם לעזור לחברות להשיג בידול מוצרים. מחקר מתמשך על מבני מכשירי SMD הוביל לפיתוח מתמשך של מבני התקנים, וכתוצאה מכך הופעתם של מכשירים מיוחדים לשווקי נישה, כגון נוריות LED אובליות ליישומי תצוגה חיצונית ונוריות לד הפולטות-צדדיות עבור תאורת LCD אחורית בגודל- קטן.
שנית, פיזור חום יעיל הוא חיוני לשיפור אמינות המכשיר. התנגדות תרמית גבוהה בהתקני LED מגבירה את טמפרטורת צומת ה-PN של השבב, מה שמוביל לאור LEDהַשׁפָּלָה. פיזור חום הוא האתגר הטכני העיקרי באריזת LED. מחקר מתמשך על טכנולוגיית מפתח זו העשיר ופיתח חומרי אריזה, הפחית משמעותית את ההתנגדות התרמית של המכשיר והבטיח באופן יסודי את תוחלת החיים של המכשיר.
טכנולוגיית אריזת LED לבנה הפכה לתחום מרכזי של מיקוד ומחקר בתעשייה. טכניקות אריזה מתקדמות משפרות את השליטה בפרמטרים כגון טמפרטורת צבע, קואורדינטות צבעוניות ואינדקס עיבוד צבע (CRI). כתוצאה מכך,-נוריות LED לבנות באיכות גבוהה העומדות בדרישות המגוונות של שווקים שונים ומשיגות CRI עקביות ביותר בייצור המוני. זה מהווה אתגר טכני משמעותי עבור כל יצרן.
(2) מוצרי תאורה אחורית ותאורה יהפכו לכוח המניע לצמיחה המהירה שלאחר מכן של שוק ה-LED
עם העלייה המהירה בקצב החדירה של תאורת LED אחורית בפאנלי LCD בגודל-גדולים וההתפתחות הבלתי צפויה של שוק תאורת ה-LED, כל תעשיית ה-LED תראה מומנטום צמיחה מואץ. תאורת LED אחורית ותאורת LED כללית הם שני תחומים עם הצמיחה המהירה ביותר. תאורה אחורית ותאורה יהפכו לכוח המניע לצמיחה המהירה שלאחר מכן של שוק ה-LED.
8. תאורה אחורית LED ביקוש בשוק
תאורת LED אחוריתכולל תאורה אחורית בגודל-קטן, תאורה אחורית בגודל-בינוני ותאורה אחורית בגודל-גדול. תאורה אחורית בגודל קטן- משמשת בעיקר בטלפונים ניידים, MP3, MP4, PDA, מצלמות דיגיטליות, מצלמות וידאו וציוד כושר; תאורה אחורית בגודל בינוני- משמשת בעיקר במחשבים ניידים, נטבוקים, צגי מחשב וצגים; גדול-משמש בעיקר בטלוויזיות LCD.
המספר ודרישות הביצועים של תאורת LED אחורית עבור גדלים שונים של מסכי LCD הם כדלקמן:
9. תאורת LED ביקוש בשוק
לתאורת לד יש יתרונות על פני תאורה רגילה כמו חיסכון באנרגיה, שמירה על איכות הסביבה, זמן תגובה קצר וחיי שירות ארוכים, מה שקובע כי מדובר במקור אור חלופי אידיאלי. נכון לעכשיו, נורות LED יקרות יחסית, מה שמפריע לאימוץ הנרחב שלהן. עם זאת, ככל שעלויות ה-LED יורדות בהדרגה, ממשלות ברחבי העולם מחויבות לקדם מדיניות-חיסכון באנרגיה ואת השלב הגלובלי-של נורות ליבון, תאורת LED תציג הזדמנויות פיתוח עצומות. ניתן לסווג את שוק תאורת ה-LED בעיקר לתאורת נוף חיצונית (פנסי מעקה, זרקורים, אורות דשא וכו'), תאורה כללית פנימית, תאורה דקורטיבית, תאורה מיוחדת (פנסי רחוב, פנסים, פנסי חזית, פנסי קריאה וכו'), תאורה מיוחדת (צבאית, תאורה רפואית, תאורה ביו-רפואית וכו'), ותאורת רכב.
עם האיסור על נורות ליבון, נוצרות הזדמנויות בשוק עבור נורות LED מתחת ל-10W. נכון לעכשיו, תאורה מהווה 19% מצריכת החשמל העולמית, וצורכת בסך הכל 2,651 טרה-וואט-שעות אנרגיה. החלפת מקורות אור קיימים במקורות- יעילים באנרגיה צפויה לחסוך 30% מהאנרגיה. שילוב נוסף של תאורה יעילה{10}}אנרגטית עם חיישנים, רשתות חכמות ויישומים אחרים עשוי לחסוך 30% נוספים.
שאלות נפוצות
שאלה 1. איך אני יכול לקבל את הדוגמאות האלה?
A1: היי, קל לזה. תן לי את הכתובת שלך ותגיד לי איזה פריט אתה צריך, נארגן שנשלח אליך על ידי DHL או FedEx.
ש 2: מה לגבי האיכות שלך?
A2: כל חומרי הגלם באיכות מעולה כדי להבטיח בהירות גבוהה ובהירות מספקת.
ש 3: מה לגבי זמן ההובלה?
A3: מדגם צריך 3-5 ימים, זמן ייצור המוני צריך 25-40 ימים לאחר קבלת הפיקדון
שנזן Benwei Lighting Technology Co., Ltd
טלפון: +86 0755 27186329
נייד (+86)18673599565
וואטסאפ:19113306783
אֶלֶקטרוֹנִי:bwzm15@benweilighting.com
סקייפ:benweilight88
אינטרנט:www.benweilight.com
