Rhwystrau Patent yn y Goleuadau LEDDiwydiant: Meysydd Technegol Allweddol
|
1. Technoleg Deunydd Lled-ddargludyddion a Sglodion 2. Technoleg Ffosffor (ar gyfer LEDau Gwyn). 3. Technoleg Pecynnu 4. System - Technoleg Integreiddio a Rheoli Lefel |
whatsapp:+86 19972563753
E-bost:bwzm12@benweilighting.com
Cyflwyniad
Mae'r diwydiant goleuadau LED wedi gweld twf rhyfeddol yn y degawdau diwethaf, wedi'i ysgogi gan ei effeithlonrwydd ynni -, hyd oes hir, a chyfeillgarwch amgylcheddol. Fodd bynnag, mae'r dirwedd yn frith o rwystrau patent, sy'n effeithio'n sylweddol ar ddatblygiad y diwydiant, yn enwedig ar gyfer newydd-ddyfodiaid a chwmnïau mewn economïau sy'n dod i'r amlwg. Mae deall lle mae'r rhwystrau hyn wedi'u crynhoi yn hanfodol i fusnesau lywio'r amgylchedd eiddo deallusol cymhleth ac i lunwyr polisi feithrin arloesedd. Bydd yr erthygl hon yn archwilio'r prif feysydd technegol lle mae rhwystrau patent yn y diwydiant goleuadau LED i'w cael yn bennaf
1. Technoleg Deunydd Lled-ddargludyddion a Sglodion
1.1 Technoleg Twf Epitaxial
Mae twf epitaxial yn broses sylfaenol mewn gweithgynhyrchu sglodion LED. Mae'n golygu tyfu haen denau o ddeunydd lled-ddargludyddion ar swbstrad gyda strwythur grisial penodol. Mae'r dechnoleg hon yn gymhleth iawn ac mae angen rheolaeth fanwl gywir ar amodau twf fel tymheredd, llif nwy a gwasgedd
Mae gan y cwmnïau blaenllaw yn y diwydiant LED, fel Cree (Wolfspeed bellach), Nichia, a Samsung, nifer o batentau sy'n ymwneud â thwf epitaxial. Er enghraifft, mae Nichia wedi patentu dulliau unigryw ar gyfer tyfu gallium nitride (GaN) ar swbstradau saffir. Mae'r patentau hyn yn cwmpasu nid yn unig y technegau twf sylfaenol ond hefyd optimeiddio paramedrau twf i wella ansawdd yr haen epitaxial. Dangosir tabl sy'n cymharu rhai patentau allweddol mewn technoleg twf epitaxial isod:
|
Cwmni |
Teitl Patent |
Nodweddion Allweddol |
|
Cree |
"Dull ar gyfer tyfu haenau lled-ddargludyddion nitrid". |
Rheolaeth fanwl gywir ar gyfradd twf a thrwch haen i wella ansawdd grisial |
|
Nichia |
"Dull twf epiaxial ar gyfer lled-ddargludydd seiliedig ar gallium nitride -" |
Technegau dyddodiad cyfnod - newydd nwy ar gyfer gwell unffurfiaeth |
|
Samsung |
"Proses twf epiaxial ar gyfer - sglodion LED effeithlonrwydd uchel". |
Ymgorffori dopants newydd yn ystod twf ar gyfer gwell eiddo trydanol |
Mae newydd-ddyfodiaid yn y busnes gweithgynhyrchu sglodion LED yn wynebu heriau sylweddol gan fod angen iddynt ddatblygu eu prosesau twf epitaxial unigryw eu hunain i osgoi torri ar batentau presennol. Mae hyn yn gofyn am fuddsoddiad sylweddol mewn ymchwil a datblygu, gan ei wneud yn rhwystr patent mawr
1.2 Dylunio a Ffabrigo Sglodion
Mae dylunio a saernïo sglodion LED yn cynnwys creu strwythur mewnol y sglodion i wneud y gorau o allyriadau golau, perfformiad trydanol, a gwasgariad gwres. Mae patentau yn y maes hwn yn ymdrin ag agweddau megis dyluniad y gyffordd p - n, lleoliad electrod, a'r defnydd o ddeunyddiau uwch i wella perfformiad.
Mae gan Philips Lumileds, er enghraifft, bortffolio o batentau sy'n ymwneud â dylunio sglodion sy'n gwella effeithlonrwydd echdynnu golau. Mae eu dyluniadau'n canolbwyntio ar leihau adlewyrchiad mewnol o fewn y sglodyn, gan gynyddu faint o olau sy'n cael ei allyrru yn allanol. Ym maes saernïo sglodion, mae cwmnïau fel OSRAM wedi rhoi patent ar dechnegau ysgythru a dopio arbenigol. Defnyddir y technegau hyn i greu strwythurau manwl gywir o fewn y sglodyn, sy'n hanfodol ar gyfer rheoli llif electronau a thyllau ac yn y pen draw, effeithlonrwydd cynhyrchu golau.
2. Technoleg Ffosffor (ar gyfer LEDau Gwyn).
2.1 Cyfansoddiad a Synthesis Ffosffor
Mae LEDs gwyn fel arfer yn cael eu creu trwy gyfuno LEDs glas gyda ffosfforiaid sy'n trosi rhan o'r golau glas yn lliwiau eraill, gan arwain at olau gwyn. Mae cyfansoddiad a synthesis ffosfforiaid yn feysydd allweddol lle mae rhwystrau patent yn bodoli
Mae Nichia, unwaith eto, wedi bod yn chwaraewr blaenllaw mewn technoleg ffosffor. Mae ganddynt batentau ar ffosfforau daear - prin, sy'n cael eu defnyddio'n helaeth mewn LEDau gwyn o ansawdd uchel -. Mae'r ffosfforau hyn yn cynnig effeithlonrwydd uchel wrth drawsnewid golau glas ac mae ganddynt briodweddau rendro lliw - rhagorol. Mae synthesis y ffosfforiaid hyn yn aml yn cynnwys prosesau cemegol cymhleth, ac mae patentau Nichia yn cwmpasu'r prosesau hyn yn fanwl, gan gynnwys defnyddio rhagflaenwyr penodol, amodau adwaith, a chamau puro.
Enghraifft arall yw datblygiad mathau newydd o ffosfforiaid gan gwmnïau fel Intematix. Mae ganddynt ffosfforau sy'n seiliedig ar dot - cwantwm, sy'n darparu manteision unigryw megis sbectra allyriadau cul a phurdeb lliw uchel. Mae synthesis ffosfforau dot cwantwm - yn gofyn am dechnegau arbenigol mewn nanotechnoleg, ac mae'r patentau cysylltiedig yn amddiffyn y dulliau newydd hyn.
2.2 Gorchuddio Ffosffor a Chymhwyso
Unwaith y bydd y ffosfforau wedi'u syntheseiddio, mae'r ffordd y cânt eu gorchuddio â'r sglodion LED neu eu hintegreiddio i'r pecyn LED hefyd yn destun amddiffyniad patent. Mae gan gwmnïau batentau ar dechnegau i sicrhau gorchudd unffurf o ffosfforiaid, sy'n hanfodol ar gyfer allbwn golau cyson ac ansawdd lliw.
Er enghraifft, mae rhai patentau'n cwmpasu'r defnydd o ddulliau cotio chwistrellu - neu sbin - i gymhwyso ffosfforiaid yn gyfartal. Mae eraill yn canolbwyntio ar ddatblygu deunyddiau rhwymwr newydd a all ddal y ffosfforau yn eu lle tra hefyd yn caniatáu ar gyfer trosglwyddo golau effeithlon. Mae'r patentau hyn yn creu rhwystrau i gwmnïau sydd am ddatblygu eu cynhyrchion LED gwyn eu hunain heb ddefnyddio dulliau cymhwyso ffosffor patent presennol.
3. Technoleg Pecynnu
3.1 Rheolaeth Thermol mewn Pecynnu
Mae LEDs yn cynhyrchu gwres yn ystod gweithrediad, ac mae rheolaeth thermol effeithiol yn hanfodol ar gyfer cynnal eu perfformiad a'u hoes. Mae technoleg pecynnu yn chwarae rhan hanfodol wrth wasgaru'r gwres hwn. Mae patentau yn yr ardal hon yn cwmpasu dyluniad sinciau gwres -, y defnydd o ddeunyddiau rhyngwyneb thermol, a strwythur cyffredinol y pecyn i wella trosglwyddo gwres.
Mae Cree wedi datblygu datrysiadau pecynnu uwch gyda chynlluniau sinc gwres - patent. Mae eu pecynnau wedi'u cynllunio i drosglwyddo gwres yn gyflym i ffwrdd o'r sglodion LED, gan leihau'r tymheredd gweithredu a thrwy hynny leihau dirywiad y LED. Mae'r defnydd o ddeunyddiau â dargludedd thermol uchel, megis sinciau gwres sy'n seiliedig ar gopr -, hefyd yn aml yn cael eu hamddiffyn gan batentau. Yn ogystal, mae patentau yn bodoli ar gyfer deunyddiau rhyngwyneb thermol arloesol sy'n gwella'r cysylltiad rhwng y sglodion a'r sinc gwres -, gan wella effeithlonrwydd afradu gwres ymhellach.
3.2 Dyluniad Optegol mewn Pecynnu
Mae pecynnu LEDs hefyd yn effeithio ar eu perfformiad optegol. Mae patentau mewn dylunio optegol yn cwmpasu agweddau megis dyluniad lensys, adlewyrchyddion, a thryledwyr o fewn y pecyn i reoli dosbarthiad golau a gwella echdynnu golau.
Mae gan OSRAM, er enghraifft, batentau ar ddyluniadau lens a all siapio'r pelydryn golau a allyrrir gan y LED, gan ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau penodol megis prif oleuadau modurol neu oleuadau stryd. Mae'r dyluniadau lens hyn wedi'u optimeiddio i ddarparu goleuo unffurf, lleihau llacharedd, a chynyddu effeithlonrwydd cyffredinol y system goleuadau LED. Yn yr un modd, mae patentau ar ddyluniadau adlewyrchydd yn canolbwyntio ar wneud y mwyaf o'r golau sy'n cael ei gyfeirio allan o'r pecyn, yn hytrach na chael ei amsugno neu ei adlewyrchu yn ôl i'r sglodion LED.
4. System - Technoleg Integreiddio a Rheoli Lefel
4.1 Systemau Rheoli Goleuadau Clyfar
Gyda'r duedd gynyddol tuag at oleuadau smart, mae patentau mewn technoleg integreiddio a rheoli lefel system - wedi dod yn fwy amlwg. Mae systemau rheoli goleuadau clyfar yn cynnwys integreiddio synwyryddion, modiwlau cyfathrebu, ac algorithmau rheoli i alluogi nodweddion megis pylu, newid lliw - a rheolaeth bell.
Mae gan gwmnïau fel Philips Hue ystod o batentau sy'n ymwneud â rheoli goleuadau smart. Mae eu systemau yn defnyddio protocolau cyfathrebu diwifr fel ZigBee neu Wi - Fi i gysylltu goleuadau LED i ganolbwynt canolog, y gellir ei reoli trwy ap ffôn clyfar. Mae'r patentau cysylltiedig yn cwmpasu nid yn unig y protocolau cyfathrebu ond hefyd yr algorithmau rheoli sy'n galluogi nodweddion fel pylu awtomatig yn seiliedig ar lefelau golau amgylchynol neu synhwyro deiliadaeth.
4.2 Rheoli Pŵer mewn Systemau LED
Mae rheoli pŵer yn agwedd hollbwysig arall ar integreiddio lefel system -. Mae patentau yn y maes hwn yn cwmpasu dyluniad gyrwyr pŵer, rheolyddion foltedd, a chylchedau rheoli arbed ynni - ar gyfer systemau goleuadau LED.
Er enghraifft, mae gan rai cwmnïau batent cylchedau cywiro pŵer - ffactor - ar gyfer gyrwyr LED, sy'n gwella effeithlonrwydd y defnydd o bŵer ac yn lleihau afluniad harmonig. Mae gan eraill batentau ar algorithmau rheoli pŵer deallus - a all addasu'r cyflenwad pŵer i'r LEDs yn seiliedig ar eu hamodau gweithredu, gan sicrhau'r perfformiad gorau posibl tra'n lleihau'r defnydd o ynni.
Casgliad
Mae rhwystrau patent y diwydiant goleuadau LED wedi'u crynhoi mewn sawl maes technegol allweddol, gan gynnwys deunydd lled-ddargludyddion a thechnoleg sglodion, technoleg ffosffor, technoleg pecynnu, a thechnoleg integreiddio a rheoli lefel system -. Mae'r rhwystrau hyn, a osodwyd gan y diwydiant - sy'n arwain cwmnïau trwy eu portffolios patentau helaeth, yn peri heriau sylweddol i newydd-ddyfodiaid a chwmnïau sy'n ceisio arloesi yn y gofod goleuo LED. Fodd bynnag, gall deall y rhwystrau hyn hefyd arwain cwmnïau i nodi meysydd lle gallant ddatblygu technolegau amgen, nad ydynt yn torri - neu gymryd rhan mewn gweithgareddau strategol sy'n ymwneud â phatent - megis trwyddedu neu - draws-drwyddedu. Ar gyfer llunwyr polisi, gall cydnabod y meysydd patent - hyn helpu i lunio polisïau sy'n hyrwyddo arloesedd a chystadleuaeth yn y diwydiant goleuadau LED.
