有机硅材料塑造LED照明未来

编辑：luochao 2013-07-01 15:21:50 浏览：2290 来源：

　　有机硅是一种奇妙的物质，它潜在的、独特的属性可以帮助我们打造更美好的世界。在当今LED照明时代，有机硅正在革新照明现状，塑造新的未来。作为有机硅、硅基技术和创新领域的全球领导者，道康宁公司致力于为未来的照明工业提供高性能有机硅材料，其解决方案可使整个价值链获益，为照明应用中的密封、保护、粘合、冷却和光控制提升可靠度和效能。

　　随着中国LED产业迅猛发展，越来越多的国际巨头开始关注起中国LED照明市场。对道康宁公司来说，中国是具有战略意义且至关重要的海外市场之一，道康宁很早就在中国积极发展业务。早在1973年，公司就在香港设立了第一个办事处。近年来，道康宁在中国发展迅速，总投资已超过20亿美元。截至目前，道康宁分别在北京、广州、深圳、成都、香港和台北设有6个办事处，并在张家港和上海建有2个主要生产基地和1个商务技术中心，为全国各地的客户提供各种产品和服务，并将全球领先的有机硅产品、服务以及生产技术逐步带入中国。

　　 道康宁LED照明全球工业总监丸山和则与大中华区商务经理陆亦

　　60年来，道康宁的科学家已成功的为多个行业提供了创新的解决方案。许多看似无法解决的问题，道康宁都给予了圆满的答案。近日，道康宁在第18届广州国际照明展览会期间，重点展示了全新可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料、高折射光学有机硅、光学灌封胶、光学有机硅材料，体现出道康宁在全球照明行业的技术领先地位。展会现场道康宁LED照明全球工业总监丸山和则与大中华区商务经理陆亦详细介绍了展出的有机硅材料。

　　全新可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料降成本锦上添花

　　道康宁推出的全新可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料，这一创新技术专为LED照明用途实现更具成本效益的热量管理而开发。其新型的有机硅材料有助于LED灯具及照明制造商更迅速、精确地在形状复杂的基材上印刷或点胶厚度可控的导热有机硅，同时确保优良的导热性能、减少浪费从而降低生产成本。

　　随着灯具与照明应用日益复杂化，人们对具有更高性能和成本效益的LED热管理的需求越来越大，道康宁的这项新技术正是顺应了上述需求而产生的。尤其是当与传统导热垫片材料相比，这种全新的有机硅材料可减少材料浪费从而使材料成本降低达30-60%，同时增强导热性能，并帮助提高生产效率。该材料可以通过标准的丝网或铜板印刷工艺，或采用标准点胶设备进行涂布。不论通过何种涂布方式，它都能轻松依附在形状复杂和表面不平坦的基材上并现场固化，从而提高产量，使涂覆层具有更大的灵活性。

　　根据不同的导热水平及是否带有可控的粘合层厚度，道康宁全新的热管理产品线分为四个级别。TC-4015和TC-4016垫片的导热系数为1.71 W/mK，而TC-4025和TC-4026的导热系数更高，达2.5 W/mK。其中TC-4016和TC-4026两个级别的可涂布导热硅胶垫片材料还掺入了玻璃微珠，帮助更好地控制粘合层厚度。

　　 图片由道康宁提供

　　作为有机硅、硅基技术和创新领域的全球领导者，道康宁拥有规格齐全、行业领先的热管理有机硅解决方案产品线，全新可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料的诞生可谓是锦上添花。它完美展现了道康宁密切关注行业动向，积极创造更新、更优质的材料及生产解决方案，满足客户最重要的需求——尤其是降低系统成本、提供比传统导热材料更优秀的设计和生产灵活性方面的需求。

　　道康宁新产品线的所有产品都能和铝、印刷电路板等普通照明基材出色粘合。此外，由于无需传统导热垫片所需的玻纤载体，全新的道康宁解决方案在LED灯具或照明的整个使用周期中都能提供更低的热阻、出色的抗压性能和稳定可靠、高品质的热管理。

　　更高热稳定性的高折射光学有机硅

　　据麦肯锡咨询公司报告，LED产品功率及产量在过去十年中的增加先后推动了LED在移动设备显示屏、平板电视，以及当今通用照明产品中的应用发展；如今，由于LED在中国市场的迅速渗透，致使亚洲也成为了通用照明市场向LED转变的领导者。道康宁预计，高折射率(RI)材料如苯基光学有机硅，由于无需在高功率LED模具上花费大成本即可显著促进光输出率，因此将在中国得到广泛应用，从而成为LED通用照明市场快速增长的主要因素。

　　近年来，中国将和其它许多国家一样，开始在全国禁止白炽灯泡销售与使用，这将进一步推动通用照明市场对相对高效的LED照明的需求。尽管如此，通用照明市场仍在不断追求能实现更高能效产品的技术。有机硅材料因具有极高透明度、先进的热稳定性、光稳定性以及杰出的加工性能，是迎合上述需求趋势的理想选择。不过，由于分子骨架上的表征基团 (苯基或甲基) 不同，有机硅分成苯基有机硅和甲基有机硅两大类，它们具有不同的折射率 (RI) ——苯基有机硅具有相对较高的折射率，可达1.54；而甲基有机硅的折射率则仅为1.41。

　　虽然两者折射率仅仅相差小小的0.12，但这小小的差异对LED的光输出率却具有重大的影响，即便你采用完全相同的芯片、灯箱和输入功率，采用苯基有机硅制造的LED灌封材料光输出率还是比甲基有机硅灌封材料高出7%。在这之前，要明显改善LED芯片性能需要耗费巨大的投资；因此，苯基有机硅灌封材料提供了极具成本竞争力的简易替代方案，可以明显改善LED的光输出率、发光效率和价值。

　　 图片由道康宁提供

　　除了具有较高的折射率以外，道康宁品种齐全的苯基有机硅封装材料还具有很好的热稳定性，使其可以广泛应用于目前5W~50W的LED板上芯片封装结构的许多高功率通用照明产品。与甲基技术相比，苯基有机硅封装材料通常具有更强的气体阻隔性能，可以防止银电极因受潮、受腐蚀而变黑。由于这些电极还具有作为LED反光元素的双重作用，因此改善气体阻隔性能可以更好地维持LED的光输出性能和可靠性。

　　更适加工和模塑成型加工工艺的光学灌封胶

　　本次广州照明展上，道康宁展出了其行业领先的苯基硅光学灌封胶系列的5款新增产品。这五款全新双组分、热固化产品的可靠性得到进一步提升，并拥有更好的银电极防腐蚀功能，以及更好的针对日益严苛LED产品设计标准的耐久性。它们也进一步验证了道康宁公司致力于推动LED技术在重要增长领域，如中国快速增长的通用照明市场取得最佳进展和更广泛应用的承诺。

　　Dow Corning® OE-6662和 OE-6652光学灌封胶具有更好的银电极防腐蚀性能，分别具有邵氏D64和D59的硬度等级。这两款产品具有更好的气体阻隔性能，从而可以保护纤细的镀银LED电极免受潮湿和硫的侵蚀。通过防止LED发光效率的减少，还能改善LED产品的光输出品质和可靠性。

图片由道康宁提供

　　高性能Dow Corning® OE-7620、OE-7630、OE-7640光学灌封胶分别具有邵氏D26、D29和D43的硬度等级。这些硬度略低的材料可以为不断发展的LED封装设计提供更好的机械性能保护。除此以外，这三种先进产品系列中的新级别产品与现有产品相比可以大幅改善热稳定性和光稳定性，保证LED光源在使用寿命内的光学质量稳定性。

　　随着全球LED制造商越来越多地参与通用照明市场的竞争，他们对创新性新材料解决方案提出了更高的要求，希望能够改善LED光学品质和光输出质量、能够耐受大功率LED结构中更高的温度、并在恶劣的户外条件下也具有可靠的性能”，道康宁照明解决方案全球工业总监Kaz Maruyama表示，“这五款苯基硅灌封胶产品进一步丰富了道康宁全面的高性能LED封装材料产品线，进一步拓展了中国及全球通用照明市场LED产品的设计选择和性能空间。”

　　目前，新发布的道康宁高纯度有机硅光学灌封胶已在全球展开销售，其适用于传统点胶加工和模塑成型加工工艺。

　　先进光学有机硅材料助推中国LED照明市场发展

　　据麦肯锡咨询公司报告称，去年，中国占亚洲照明市场的45%，而中国照明市场的12%则来自LED照明。据麦肯锡公司预测，从现在起到2016年，中国LED通用照明市场的复合年均增长率将达43%。全球领先的有机硅、硅技术与创新企业道康宁则预计，更多先进材料技术的应用是推动这种增长的一大因素。传统的LED材料促进了低功率照明市场的增长，而高性能产品如有机硅材料则帮助固态照明产品应对中国快速发展的通用照明市场日益严苛的要求。

　　随着中国快速增长的通用照明市场对板上芯片封装结构等LED产品的需求与日俱增，这把传统玻璃、环氧树脂和塑料封装材料的实际使用性能拓展到了极限。在此形势下，道康宁发现，亚洲及全球客户对其具有先进使用性能和加工灵活性的高性能光学有机硅材料表现出日益浓厚的兴趣。

　　 图片由道康宁提供

　　1、不断追求更高效能——尽管LED已经是所有光源中能效最高的产品，但中国的设计师们仍然在不断追寻着能效更高的产品。与传统材料相比，有机硅拥有先进的光学性能和优异的成型性能，具有特殊的透明性，因而可从的单位功率中获得更多的光输出量，从而为一次光源和二次光源开拓了新的设计空间。

　　2、不断提高LED耐高温性能——由于中国的LED设计师们努力寻求提高灯具驱动电流和降低灯具总体尺寸的方法，因而新型LED灯具的工作温度已经接近甚至超过了150°C。这样的高温会导致传统环氧树脂和塑料在长期使用过程中发生黄变和物理降解。但有机硅在温度接近或超过200°C时仍然显示出可靠的光学和物理性能，这就确保了新一代LED光源满足甚至超越当今照明用途对光通维持量的最高要求。

　　3、不断探索更多设计空间——传统的玻璃、聚碳酸酯和丙烯酸产品适用于低功率的LED产品，与此同时，中国市场还需要新型的、用传统材料难以加工的LED照明灯具。有机硅材料具有独特的机械性能，为二次光源、灯管、导光板、白色反光件和远程荧光部件开辟了广阔的设计空间。此外，有机硅材料出色的成型性能使LED产品可以做成形状高度复杂、尺寸微小、切槽小、壁薄的光学部件，而这些要求，无论是有机聚合物还是玻璃都难以达到。

　　4、不断削减成本——由于中国的LED生产商不断寻求获得单位价格光通量更高的产品，许多生产商都开始探索如何用光学有机硅帮助改进其产品和加工性能，从而尽可能降低总体拥有成本。有机硅比玻璃或塑料更容易成型，因此可以使LED兼具机械性能和光学性能，从而简化装配流程。此外，有机硅的加工温度较低，因此可节省LED生产过程中的能源消耗。最后，有机硅还具有出色的热学性能和光学稳定性，以及优良的抗紫外线、耐化学品和抗冲击能力，确保了LED光源在灯具整个使用周期内具有更稳定、可靠、高品质的光输出量。

　　“上述这些新兴的市场需求都不会阻碍中国新一代LED照明产品的发展，但要在中国这样一个高度细分和竞争激励的市场取得成功，需要设计师、生产商和材料开发商的密切合作，”道康宁电子工业解决方案事业部全球副总裁Eric Peeters表示，“道康宁之所以在全球同行中拥有领先地位，根本原因在于多年来一直与客户携手进行合作创新，努力为客户开发解决方案、帮助他们满足最严苛的市场需求，从而在竞争中取得胜利。”