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诠释LED照明产品生产五部曲

自从产生外界照明以来,我们把照明划分为三个时代:灯丝灯泡时代(白炽灯)、气体灯泡时代(萤光灯)、半导体发光时代(LED)。而其中,又以历史最长的白炽灯和未来主流的LED,为最重要的考察点。不论时代是如何的发展,照明产业的生产流程有着惊人的相似,不外乎中国一样是处于行业的下游。核心技术基本都是被欧美和日本等国家地区所有。

  1. LED的发光原理,是电子穿过一层半导体材料时,激发该半导体材料将电能转化为光能。然而,单层半导体的发光能力很弱,所以要将很多层单层材料叠加起来,压成类似千层糕那样的复合材料,这就是“外延片”。

  所以,LED的发光效率决定于在同等厚度里,能压入多少层。单层材料越薄,能叠加的层数越多,发光效率就越高。现在一般每层厚度仅为2-20微米,这也决定了外延片生产是整个LED生产流程中最困难的部分。

  2. 切割——LED核心:相当于从钨丝材料中抽出灯丝,不同的是,切割后的外延片是方块形。

  由于外延片这种特殊结构,想要完整无损地切割出发光核心,非常困难。不仅需要真空环境,还要专业的切割机。目前世界上只有两个厂家生产这种切割机。

  3. 将核心放入LED芯片:芯片之于LED,正如灯座之于灯泡,是供电部分。“芯片”是实现LED理想效果非常重要的装备,因为LED对电流的要求非常高。

  4. 封装LED芯片成发光体:将LED芯片封装成为发光体,正如给灯丝灯座加上灯罩做成灯泡。灯罩形状可依据所需而不同,但封装技术决定了发光体的使用寿命。

  5. 照明应用:就像运用白炽灯泡一样,根据不同功能和需要,装配成不同的LED产品

  对LED照明来说,前三步的外延片、切割和芯片是上游,第四步的封装是中游,第五步的应用则是下游。这些问题需要我们用更多的能量来突破。


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