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石墨烯怎样用于LED灯具
发布时间:2018-04-27

    石墨烯,实际就是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。“它是迄今为止自然界最薄、强度最高的材料,可以被无限拉伸,弯曲到很大程度而不断裂,还可抵抗很大的压力。”  石墨烯另一个奇特之处在于“零渗透”——所有气体、液体都无法渗透。这也使得石墨烯产品有了“针插不进、水泼不进”的本事。让人感到惊奇的还远不止这些。石墨烯具有超强吸附性,科学家正在研究用它做过滤装置,用于海水淡化、污水处理等领域;它又具有非常好的透光性,适合作为透明电子产品原料。

  在LED照明领域,石墨烯又能做些什么呢?下面就带领大家从专利角度来一窥究竟。经过简单的在中文数据库中检索,发现石墨烯在照明领域应用的在华专利申请始于2008年,之后申请量每年递增,至今累计专利申请有1000余份,其中90%以上的申请人来自国内申请人。主要涉及H01L和F21S两大类,F21S领域的申请基本是国内申请人,主要是利用石墨烯的导热性能,涂覆与光源或者灯具表面散热,申请人较多,主要以企业和个人申请为主,在此不多做描述。

  在H01L领域,排在前十的申请人主要是国内的科研院所和高校,企业有京东方,IBM和韩国三星,其中IBM的申请主要是在功率半导体器件领域,韩国三星的申请涉及有LED、OLED和显示装置等照明领域。以专利2-8为代表,在原有结构上增设一石墨烯材料层(3,4,6,7,8),由于石墨烯的透明、导电、导热等一系列优点,增设之后可以弥补不足,从而取得了显著的技术效果;或者直接以石墨烯材料替原有的材料(专利5),从而取得显著的技术效果。以改进型专利居多,这类专利技术难度相对较低,国内企业在该类型专利申请的实力不弱于国外公司,而且长期代工,技术人员积累了大量的相关经验,更容易结合新材料的特性,提出改进的技术方案。

  中国石墨烯产业化应用和投资领军企业东旭光电在2017中国国际石墨烯创新大会上正式推出其匠心打造的石墨烯散热大功率LED照明系列新品——“超极灯”。此次发布的新品是基于石墨烯的可逆液晶相变材料(RLCP)技术突破而实现的,其核心功效在于散热和导热。因此,东旭光电LED灯具的内置照明模组体积比传统LED模组大幅缩小3/4,重量减少1/3,光效提升20%以上,且节电率提高20%-30%。如与传统钠灯相比,更可实现80%以上的节电率。在现场演示环节,钠灯、传统LED灯、石墨烯散热大功率LED灯一经启动,东旭光电推出的“超极灯”产品亮度明显更亮、配光也更加均匀。据现场专业测量仪器显示,现场测试的三款路灯的功率分别为125W、45W和31W,车灯的功率则分别为177W、36W和21W,即东旭光电的“超极灯”在功率远低于其他两款灯的前提下,取得了更好的光效。

    石墨烯在照明领域应用方面的技术开发还处于增长阶段,且国外公司的领先优势并不明显,国内企业和研发机构,加强投入,相信是有机会赶超国外技术,在未来市场中获得一席之地。


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