基本信息
- 项目名称：
- 液体封装的超大功率白光LED
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目针对于大功率白光LED存在的散热瓶颈提出了一种新封装方案——液体对芯片进行直接封装，该方案能有效解决大功率白光LED的散热问题。
- 详细介绍：
- 本作品突破性地采用透明绝缘液体对多颗红、绿、蓝三基色LED芯片进行直接封装制作白光LED照明器件;以该方案封装得到的大功率白光LED照明器件具有高散热效率、高流明效率、高显色指数等优点,而且可以根据不同的照明需求，调节照明颜色和色温；另外本作品提出的封装方案比现有任何一种超大功率白光LED封装方案的生产工艺都要简单、生产成本更低。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本项目针对于大功率白光LED存在的散热瓶颈提出了一种新的大功率白光LED的封装方案，该方案能有效解决大功率白光LED的散热问题，实现超大功率（>100W）白光LED的小体积封装。本项目突破性地采用透明绝缘液体对多颗红、绿、蓝三基色LED芯片进行直接封装制作白光LED照明器件;以该方案封装得到的大功率白光LED照明器件具有高散热效率、高流明效率、高显色指数等优点,而且可以根据不同的照明需求，调节照明颜色和色温；更为重要的是本作品提出的封装方案比现有任何一种超大功率白光LED封装方案的生产工艺都要简单，因为其整个封装过程不需要使用荧光粉、不需要抽真空、不需要灌注硅胶和环氧树脂、不需要烘烤加热等。
科学性、先进性
- 本作品突破性地采用透明绝缘液体封装三基色LED芯片得到了一款小体积的超大功率白光LED照明器件，其功率为150W，体积为 156 * 156 * 60 mm。该器件相比市场上的产品有以下几个优点 1. 采用液体对芯片进行直接封装，液体的对流效应能对LED芯片进行高效散热。虽然本作品LED的功率高、体积小，但仍然能在没有外设风扇、水冷等散热装置的条件下长时间正常工作。 2. 采用三基色独立驱动，可以实现变颜色照明以及变色温照明。 3. 采用三基色LED芯片封装实现的白光LED，在理论上比用蓝色LED芯片加YAG荧光粉封装实现的白光LED具有更高的流明效率（比其高出一倍）和更高的显色指数（>90）。 4. 由于少去了荧光粉的涂抹以及树脂的封装使得该作品的封装工艺相比目前常用的封装工艺要更为简单。 5. 由于少去的荧光粉以及树脂的老化，使得该作品的使用寿命要比市场上的相同规格的产品长。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 申请了相关的研究经费，进行更深入的理论研究。
技术转让方式
- 合作
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1. 汽车前大灯 本项目所的得到的LED灯体积是156 X 156 X 60 mm，功率达到了150W（一般汽车前灯的功率为60W左右），且无需风扇、水冷等制冷设备。 因此，该项目为LED汽车前大灯提出了一条可行的且低成本的封装方案。 2. 医用大功率可变色检测光源 本项目使用R、G、B三基色LED芯片经行封装，并分别用三路独立的驱动控制R、G、B芯片的亮度，可以很容易实现照明颜色的改变。因此，本项目的作品也可以作为医用的大功率可变色检测光源。 3. 可变色温的路灯 若使用本项目的产品作为路灯，在正常天气时，可以适当的调高照明色温，雨天或雾天时可以适当的调低照明色温，使路灯照的更远。因此本项目，也使的LED作为高速公路路灯具有了可行性。
同类课题研究水平概述
- 国内外液体封装LED研究现状 由于大功率照明用LED的迅速发展，其面临的散热问题也变得尤为突出。各种解决LED散热问题的专利也是层出不穷，以下是摘录的国内外以液体封装LED的相关专利。 美国专利： HIGH POWER LED LAMP WITH HEAT DISSIPATION ENHANCMENT Pub. No.: US2008/0013316 A1 该专利是将大功率的白色LED灯珠浸入在液体里封装成灯泡，工作时利用液体的对流对LED灯珠进行散热。该专利获得了08年台湾地区的发明金奖。利用该专利生产的液体LED灯已经在全球范围内销售，一个5W的LED灯的价格为40欧元。从其产品的参数图可以看出，目前该专利方案所封装的LED灯具最大功率只有5W；而我们的作品的功率达到了150W，批量生产的成本为50欧元左右。虽然同样是使用液体来封装LED，但是我们作品的技术核心和该专利的技术核心存在很大的差异。 HIGH POWER RADIATION EMITTER DEVICE AND DISSIPATING FOR ELECTRONIC COMPONENTS Pub. No.: US 6,639,360 B2 该专利是将大功率的电子辐射器件，用液体或凝胶包裹封装。诠释了，液体如何通过对流来给大功率电子辐射器件高效散热。 中国专利： LED器件及其封装方法 公开号：CN 1787243A 一种大功率LED的散热封装 公开号：CN 1828956A 一种LED发光元件 公开号：CN 101082405A 以上所列出的专利并不完全，但是都具有代表性。通过对所查阅到得相关专利进行分析，发现目前尚无“用液体对三基色LED芯片进行直接封装得到白光LED”的相同专利，也未见有相关研究的论文和报道。
