Con lo sviluppo dell'industria di illuminazione a stato solido e LED, sviluppatori di prodotti stanno applicando la tecnologia per ambienti difficili. Ora discutiamo la necessità di proteggere i LED e componenti del circuito in ambienti difficili come applicazioni di oceano. Rivestimenti e altre tecniche di protezione possono prolungare la vita e le prestazioni dei sistemi di illuminazione a stato solido.
Con il rapido sviluppo del mercato dei LED, la selezione del prodotto giusto è la chiave per garantire le prestazioni e la durata del LED. In questo articolo, ci sottolineare l'uso di LED in una varietà di ambienti e descrivere come prendere una protezione adeguata in questi ambienti. Il processo di sviluppo deve garantire affidabilità garantendo buone prestazioni ottiche nei sistemi di illuminazione allo stato solido
Le proprietà ottiche di diffusione (UR5635) e trasparente (UR5634) di resine poliuretaniche in sistemi di illuminazione a stato solido variano notevolmente.
Applicazioni a LED sono sempre più diversificate; i requisiti di progettazione, posizione o funzioni del prodotto possono dimostrare che le sfide affrontate dai progettisti led stanno cambiando. Come la maggior parte dei dispositivi elettronici, LED eseguire bene fino a influenze esterne cominciano a degradare le prestazioni. Questi effetti possono includere attrazione elettrostatica, contaminazione chimica o gassosa e molte altre possibilità di polvere, umidità o corrosivi di ambienti. Pertanto, l'ambiente di uso finale deve essere considerato con attenzione per garantire che i prodotti giusti possono essere selezionati.
Opportunità e applicazione
Illuminazione a LED è dovuto lo sviluppo di LED nell'adattabilità, la longevità e l'efficienza del vantaggio lampada rispetto alla forma di illuminazione tradizionale. Pertanto, è facile capire perché l'illuminazione a LED è ampiamente usato in un gran numero di applicazioni, tra cui luci per la casa, illuminazione industriale in fabbrica, ambiente marino e illuminazione architettonica e design.
Confronto tra condizioni ambientali nell'applicazione di illuminazione della costruzione standard per l'ambiente marino può aiutarci a capire che le potenziali cause di deterioramento di LED. In applicazioni di illuminazione architetturale, il LED stesso può essere coperta dal design dell'apparecchio di illuminazione, o la direzione del LED può essere esposto solo a generale variazioni di temperatura ambiente e umidità. In ambienti marini, luci a LED possono essere spruzzate o in salamoia. Inoltre, in tutti i casi, la vita più utile di una lampada sta lavorando in un ambiente di nebbia salina. Condizioni sale alte possono portare alla corrosione dei circuiti stampati (PCB), che riduce le prestazioni più veloce di cambi di umidità generale. In genere, rivestimenti conformi e resine incapsulamento forniscono alti livelli di protezione in questi ambienti.
Opzioni di protezione
Il rivestimento protettivo è il primo provvedimento cautelare che abbiamo discusso. Il rivestimento è solitamente in conformità con il profilo di PCB della vernice sottile, fornendo una buona protezione, non significativamente aumentando il peso o il volume del circuito stampato. Essi sono di solito 25-75 micron di spessore e facilmente accessibile mediante tecniche di spruzzatura o impregnazione.
Al fine di proteggere la parte superiore del LED, il rivestimento utilizzato deve essere di buona trasparenza e rimanere chiaro per tutta la durata del prodotto nell'ambiente desiderato. Se utilizzato all'esterno, il rivestimento può richiedere una buona stabilità ai raggi UV. Pertanto, il miglior tipo di rivestimento protettivo è basata su un materiale acrilico chimico che fornisce chiarezza e stabilità del colore, così come eccellente protezione della foschia l'umidità e il sale. Fig. 2 descrive il test di nebbia salina, in cui rivestimenti acrilici offrono un'eccellente protezione.
Rivestimenti basati su differenti substrati chimici in grado di fornire diversi gradi di prestazioni quando esposto a test in nebbia salina.
Generalmente, il rivestimento protettivo acrilico è un prodotto a base solvente, in cui il solvente è un liquido vettore che deposita il film di resina sul materiale di base. Il solvente utilizzato è composti organici volatili (VOC). Non si tratta di un annoso problema per la maggior parte dei sistemi perché questo solvente esiste solo per pochi minuti nella fase di applicazione. In alcuni casi, principale produttore hanno requisiti specifici per l'uso di prodotti contenenti COV e altri prodotti chimici specifici, che sono elencati nel manuale del LED. In genere, compatibilità chimica controlla aiuto per determinare se il solvente conformal coatings sono adatta a LED specifico.
Problema di temperatura di colore
Oltre a considerare l'impatto del rivestimento sul LED, ma anche necessità di comprendere l'impatto del rivestimento sulla temperatura del colore. Figura 3 raffigura le fasce di temperatura (CCT) di colore associato che sono comuni nell'illuminazione a LED. I cambiamenti di temperatura di colore nel tempo, noto anche come manutenzione di colore, è un problema se si considera il tipo di protezione media. Resta inteso che non importa di quale materiale posizionato direttamente sul LED Crystal, porterà ad interazione, con conseguente compensazione di temperatura di colore.
Il LED è in alcune bande di spettro di temperatura tipica.
CCT modifiche sono solitamente da temperature calde a temperature più fredde e variano tra diversi tipi di led e zone di colore. Inoltre, varierà a seconda del materiale protettivo applicato. Si tratta di un'altra area dove rivestimenti conformi acrilici sono più vantaggiosi rispetto a altri tipi di prodotto e materiali chimici.
Figura 4 descrive l'offset di temperatura colore tipico di un bianco caldo ha condotto. Per evidenziare eventuali variazioni nella temperatura del colore, è stato incluso in diversi spessori e meccanismi di polimerizzazione per evidenziare eventuali variazioni nella temperatura del colore. La linea rossa indica il tipo specifico del limite di temperatura di colore del LED utilizzati, vale a dire quando il LED è stato acquistato, la temperatura del colore può essere ovunque tra queste righe.
Il rivestimento sottile e il rivestimento spesso rappresentano il livello minimo e massimo spessore del rivestimento conformal, cioè 25 e 75 micron. Applicando la pellicola, l'offset di temperatura di colore è ridotto al minimo e può essere controllato entro i confini indicati dal costruttore del LED.
Idealmente, conformal coatings può essere utilizzato in tutte le applicazioni led, come rivestimenti conformi sono facili da usare, piccole dimensioni e peso dell'apparecchio di illuminazione, versatilità d'uso e gli effetti su compensazioni di temperatura di colore. Tuttavia, come tutti sappiamo, una soluzione non è generalmente disponibile per tutte le applicazioni. Come accennato in precedenza, rivestimenti conformi offrono livelli di protezione eccellente in umido e nebbia salina ambienti, ma il rivestimento protettivo non fornisce il massimo livello di protezione in ambienti che spesso sono immerse in acqua, chimicamente spruzzata, e gas corrosivi. In questo caso, si consiglia di che consideriamo resine per fornire un livello di protezione superiore di tenuta.
Resina di tenuta
I sigillanti sono anche presenti in molti diversi tipi di chimici, tra cui le resine epossidiche, resine poliuretaniche e siliconiche. In generale, le resine epossidiche forniscono protezione più robusta per effetti meccanici, ma non hanno la flessibilità di altri prodotti chimici, che possono portare a problemi durante il ciclo di calore. Inoltre, i sistemi epossidici standard non forniscono stabilità chiarezza e colore per altri sistemi.
Resine siliconiche hanno ottima trasparenza ed eseguire bene alle temperature estreme, mentre resine poliuretaniche forniscono buona flessibilità, trasparenza e alti livelli di protezione in ambienti difficili. Figura 5 Mostra che tre tipi di resina sono esposti a luce ultravioletta 1000 ore, esaminando le differenze di colore della resina e la trasparenza dei tipi chimici di tre resine, evidenziando quindi la stabilità di ogni resina sotto all'aperto condizioni. In questo diagramma, resine siliconiche e poliuretaniche sono chiaramente superiore al sistema standard a resina epossidica.
Esposizione ambientale
Confrontare le prestazioni dei vari prodotti in ambienti difficili e anche consentire agli utenti di scegliere che i loro prodotti secondo loro finale condizioni d'uso. Ad esempio, fig. 6 Mostra gli effetti degli ambienti corrosivi del gas su rivestimenti conformi acrilici, resine poliuretaniche e resine siliconiche. Esponendo i tre per l'ambiente del gas misto, è ridotta la percentuale di flusso luminoso del LED. Questi risultati illustrano chiaramente l'importanza di scegliere il prodotto giusto per l'ambiente. Anche se il rivestimento protettivo in resistenza di isolamento superficiale di gas corrosivo ambiente non si deteriora, ma per il LED, non completamente può proteggere il LED, perché permette il gas attraverso il rivestimento sottile e penetrare il LED, così che nel corso del tempo, relativo le prestazioni sono ridotte.
Resine siliconiche hanno effetti simili; Tuttavia, in questo caso, anche se lo strato protettivo è abbastanza spesso (2 mm rispetto a 50 micron), il gas è ancora in grado di passare attraverso la resina e influenzare il LED. Quando si confrontano i risultati di silicone e materiali del poliuretano, è chiaro che le proprietà di questi due tipi di sostanze chimiche sono diverse perché le resine siliconiche sono permeabili ai gas, mentre non sono resine poliuretaniche dello stesso spessore. In questo caso, resine poliuretaniche otticamente trasparenti, quali Electrolube UR5634, sono il materiale più idoneo protettivo per impedire che interessano LED di gas corrosivi.
Resine poliuretaniche sono considerate da resine adatte per la protezione dei LED in molti ambienti diversi. Inoltre, possono essere modificati per fornire ulteriori vantaggi, come un sistema di colorazione per coprire il PCB ma non supera l'altezza di LED. Questa resina per la protezione del circuito stampato, non solo per rendere la superficie piacevole, ma anche dalla luce dal PCB di riflettere e di aumentare la potenza luminosa, migliorando così le prestazioni delle lampade di illuminazione. C'è anche una speciale resina usata per diffondere la luce led. Le resine come Electrolube UR5635, ad esempio, offrono due delle soluzioni: liberi da influenze ambientali e la diffusione della luce, così non necessario per comprare un raffreddamento cap paralume o lampada.
Formula di materiale di protezione
È chiaro che il sigillante in grado di fornire un elevato livello di protezione in una gamma di ambienti e può essere adattato alle esigenze di lavorazione scegliendo un tipo chimico o una formulazione di resine specifiche. Tuttavia, nella parte anteriore, abbiamo discusso l'effetto della pellicola sottile rivestimento protettivo sulla temperatura di colore è molto piccolo. Quando si confrontano lo spessore del rivestimento conformal con la resina sigillante, è ovvio che il livello di protezione della resina è aumentato, in parte perché può raggiungere più rivestimento. La resina può essere aumentata ad una profondità di 1-2 mm o più in profondità, ma questa profondità avrà anche un effetto sul livello di temperatura di colore.
Figura 7 Mostra l'offset di temperatura di colore tipica di LED con diverso spessore di resina poliuretanica. Ovviamente, lo spessore è direttamente correlato al grado di differenza di temperatura di colore, quindi questa è un'altra considerazione importante quando si sceglie il materiale proprio protettivo. Sappiamo che l'offset di temperatura colore verrà verificarsi, ma prendere in considerazione la ripetibilità dell'offset LED. Se l'offset persiste, si può riconsiderare la temperatura di led di colore originale.
In questo articolo vengono illustrate le considerazioni necessite per selezionare la protezione di sistemi a LED. Valutazione dell'ambiente è fondamentale per la riuscita selezione del prodotto, si tratti delle prestazioni di uso finale o l'applicabilità del processo produttivo. Rivestimenti conformi non sono solo facili da usare e in forma per il design, ma hanno anche livelli di protezione eccellente in ambienti umidi e sale nebbia. A causa del loro basso spessore, hanno anche poco effetto sulla temperatura del colore.
Quando le condizioni diventano più impegnativo, è consigliabile che si converte in una resina sigillata. In questo caso, la scelta tra tipi di sostanze chimiche sarà essere determinata dalla condizione di utilizzazione finale e l'impatto ambientale specifico. Inoltre, lo spessore della resina da aggiungere dovrebbe essere considerato per garantire un'adeguata protezione, riducendo al minimo l'effetto sui cambiamenti di temperatura di colore.
