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。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，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。
在第18届广州国际照明展览会期间，LEDinside采访了道康宁照明解决方案全球工业总监丸山则和先生。丸山先生2006年加入到道康宁，从2010年开始，担任照明管理业务的全球市场经理，领导道康宁在LED行业的光学硅树脂业务的发展。
丸山先生表示从今年开始，中国将和其它许多国家一样，开始在全国禁止白炽灯泡。许多人相信，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。
苯基有机硅封装材料
“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，”丸山先生指出，“即便你采用完全相同的芯片、支架和输入功率，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。”
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。
“道康宁在全球LED封装领域的客户曾明确指出，LED光输出性能的任何改进对帮助其满足企业自身发展和LED通用照明的行业发展要求都至关重要，道康宁的苯基有机硅封装材料具有较高的折射率，它代表了一种可以显著提高和维持LED光输出质量的极具成本优势的途径，从而进一步增强了道康宁作为全球LED价值链上的供应商、创新企业与设计合作伙伴的领先地位。”丸山先生表示。
可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料
此外，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，道康宁顺应了上述需求推出全新可印刷/点胶式导热硅胶垫片材料。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。
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。
有机硅用于二次光学设计
图为有机硅二次光学透镜
用于照明中的二次光学，有机硅的优点也非常明显。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。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。在丸和先生展示的灯头样品中，一个COB的光源被直接包裹在硅胶透镜的后面，透镜和灯壳紧密的咬合在一起，即轻便，又便于根据照明需求轻松的完成光学设计。
