مواد pc در کاربردهاى LED لنز

مواد پلاستیکی نوری پیشرفته برای کاربردهای روشناییLED

در میان طیف وسیعی از راه حل های روشنایی، دیودهای ساطع نور به عنوان انتخاب روشنی برای صنعت و مصرف کنندگان ظاهر شده اند. مقررات دولتی و ترجیح مصرف‌کنندگان برای محصولاتی با محیط‌زیست کارآمدتر، باعث شده تا تولیدکنندگان راه‌حل‌هایی را برای بازار ایجاد کنند که سطوح جدیدی از بهره‌وری انرژی، دوام و عمر طولانی را ارائه دهد. در حالی که تکنولوژی تکامل یافته است، موادی که وارد محصول نهایی می شوند نیز تکامل یافته اند. در این نوشتار درباره تطبیق پذیری و ویژگی های منحصر به فرد پلاستیک – به ویژه ترکیبات پلی کربنات – و اینکه چرا آنها به “مواد منتخب” تبدیل شده اند، بحث می کنیم.

نیازهای سازندگان برای اجزای روشنایی LED بسیار پیچیده است و معمولاً شامل ملاحظات مختلفی مانند:

• حفاظت از منبع نور LED پرهزینه

• اطمینان از مقاومت عالى در برابر اشتعال

• ایجاد پایداری حرارتی طولانی مدت

• رعایت مقررات و استانداردهای صنعت

• انطباق با حرکت و لرزش

• شفافیت و انتشار متعادل

• برآوردن الزامات حرارتی

• ارائه آزادی طراحی عالی و وزن سبک قطعات

مواد بسیار کمی می توانند این نیازها را برآورده کنند. مخلوط های پلی کربنات در حال حاضر در انواع کاربردهای LED استفاده می شوند، زیرا آنها دارای تعادل خواص برای برآورده کردن این نیازهای سخت و متنوع هستند. آخرین تحولات در مدیریت این مثلث عملکردی حیاتی بین انتقال نور بهینه، برآورده کردن نیازها مورد بحث قرار خواهد گرفت. همچنین نشان داده می شود که چگونه این پیشرفت ها منجر به تجاری سازی رزین های درجه جدید مانند رزین پیشرفته EMERGE™ PC 8830LT Styron شد. در همان زمان، درجات پیشرفته فعلی و ملاحظات در هنگام کار برای صدور گواهینامه UL 94 V-0 (در ۱.۰ میلی متر) نیز مورد بحث قرار خواهند گرفت.

 

 

مدیریت مثلث عملکرد بحرانی

یکی از چالش‌های مهم در پیشرفت‌های فعلی رزین در کاربردهای LED، دستیابی به تاخیر در شعله بالا (مقاومت در برابر اشتعال) در ترکیب با خواص نوری لازم است، به عنوان مثال. انتقال بالا همراه با سطح مورد نیاز بازتاب(به عنوان مثال انتشار کم یا زیاد بسته به کاربرد مورد نظر).
دو نوع مختلف بازتاب وجود دارد که می تواند در مواد ایجاد شود:

بازتاب زمانی اتفاق می افتد که نور از یک ماده منعکس شود.
بازتاب عبوری زمانی رخ می دهد که نور از یک ماده عبور کند.
اندازه گیری و کنترل هر دو نوع در طول ساخت برای اطمینان از کیفیت مطلوب، مقبولیت و مناسب بودن برای هدف محصول ضروری است. به عنوان مثال، در ساخت خودرو، ظاهر بازتابنده با کیفیت بالا با بازتاب کم و کنتراست بالا مطلوب است، در حالی که در بسته بندی، فیلم های شفاف، بازتاب کم و بسیار قابل انتقال لازم است تا محتویات، مواد غذایی و غیره را بتوان به وضوح مشاهده کرد.

شکل ۱: دستیابی به تاخیر در شعله بالا در ترکیب با خواص نوری لازم

یک LED می تواند منبعی بسیار روشن و یک طرفه باشد و سازندگان لامپ/روشنایی به موادی نیاز دارند که نور را به طور مستقیم از سطحی بتاباند تا حداکثر روشنایی (انتقال زیاد، بدون انتشار) ایجاد کند، یا توزیع نور یکنواخت را ایجاد کند. هیچ شواهدی از منبع نور (بازتاب زیاد، انتشار زیاد)، برای اثر پراکنده تر. تنظیم خواص مواد اغلب یک تعادل دقیق است زیرا مواد افزودنی برای انتشار نور می توانند بر انتقال نور، درجه اشتعال پذیری و سایر خواص تأثیر بگذارند. از سوی دیگر، مسیرهای فنی مختلف برای دستیابی به درجه شعله برجسته، ذاتا اجازه انتقال نور خوب را نمی دهند.

این لنز یا محفظه منبع LED است که نقش اصلی میزان نوری را که منتقل یا پخش می شود بازی می کند. در حالی که دستیابی به خواص نوری از اهمیت اولیه برخوردار است، الزامات مربوط به بازدارندگی حرارت نیز باید برآورده شود تا این منابع نور LED پرقدرت که می توانند در دماهای بالای ۸۰ تا ۱۱۰ درجه سانتیگراد کار کنند، برآورده شوند. برای کاربردهای ولتاژ پایین با استفاده از منابع برق کلاس ۲ با الزامات اشتعال پذیری UL 94 HB و V-2، پلی کربنات، اکریلیک ها و رزین های مبتنی بر استایرن مانند SAN را می توان به عنوان موادی برای لنزها، پوشش ها و اپتیک در نظر گرفت. با این حال، برای کاربردهای روشنایی LED که در آن از منابع برق کلاس ۱ استفاده می شود، مواد مورد نیاز برای اپتیک و لنزها UL 94 V-0 و در برخی موارد حتی UL 5VA است.

الزامات صنعت به طور مداوم در حال افزایش است تا جایی که انواع کاربردهای نور نیاز به رعایت استانداردهای UL 94 V-0، ۵VB و ۵VA در ضخامت لنزهای کاهش یافته دارند.

از آنجایی که کاربردهای روشنایی به طور فزاینده ای نازک تر و نازک تر می شوند، مشتریان به دنبال درجاتی هستند که شفافیت یک پلی کربنات “تمیز” را داشته باشند و در عین حال مقاومت خوبی در برابر حرارت در ضخامت ۱ میلی متر ارائه دهند. علاوه بر این، مطلوب است که این فرمول‌ها فاقد برم و کلر باشند.

مسیر تحقیق و توسعه برای ایجاد پلی کربنات های مقاوم در برابر شعله با عبور نور کل بالا

ترکیبات پلی کربنات پیشرفته فعلی برای کاربردهای مختلف با الزامات بازدارندگی شعله و/یا شفافیت متعادل استفاده شده است. نمونه هایی از چنین ترکیبات پلی کربناتی در جدول ۱ توضیح داده شده است. همانطور که در جدول ۱ نشان داده شده است، ترکیبات دارای طیف گسترده ای از تعادل ها هستند که مقبولیت گسترده ای در بازار روشنایی پیدا می کنند. با این حال، نیاز به بهینه سازی بیشتری وجود دارد، به عنوان مثال، برای فرمولاسیون شفاف که با UL 94 V-0 در ۱.۰ میلی متر مطابقت دارد، و همچنین برای فرمولاسیون هایی که سطح بالایی از انتقال نور را همراه با سطح بالایی از انتشار نور ارائه می دهند، اما همچنان مطابقت دارند. UL 94 V-0 در ۱.۰ میلی متر.

جدول ۱: ترکیبات پلی کربنات پیشرفته (بدون برم و کلر) و نتایج نسبی آنها در تست های عملکرد، کلیدی در بازار LED امروزی ( MFR: نرخ جریان مذاب)

علاوه بر این، چنین فرمولاسیونی موجود نیست که هم UL 94 V-0 در ۱.۰ میلی متر و هم ۵VB یا ۵VA در ۲.۵ میلی متر یا ۳.۰ میلی متر را برآورده کند. بنابراین، نیاز آشکاری به موادی وجود دارد که مقاومت در برابر شعله بهبود یافته را همراه با خواص نوری قوی ارائه دهند.

تعریف نیازهای اپلیکیشن
افزایش نیازهای ناشی از پروژه‌های مشتری نیاز آشکار به یک محصول پلی کربناتی بسیار شفاف و مقاوم در برابر شعله را نشان می‌دهد که ضریب عبور نوری بالا، بازتاب بسیار کم و بازدارندگی شعله خوب را ارائه می‌دهد (و در نتیجه الزامات یک یا چند مورد زیر را برآورده می‌کند. استانداردهای UL 94: V-0 در ۱.۰ میلی متر، ۵VB در ۲.۵ میلی متر یا ۳.۰ میلی متر، یا ۵ VA در ۲.۵ میلی متر یا ۳.۰ میلی متر.

در عین حال، مشتریان همچنین به یک ترکیب پلی کربنات مقاوم در برابر شعله نیاز دارند که دارای سطح بالایی از بازتاب و مقاوم در برابر شعله باشد (دستیابی به الزامات یک یا چند مورد از استانداردهای زیر UL-94: V-0 در ۱.۰ میلی متر، ۵VB در ۲.۵ میلی متر یا ۳.۰ میلی متر، یا ۵ VA در ۲.۵ میلی متر یا ۳.۰ میلی متر).

مسیر توسعه دنبال شد
در رابطه با فرمول‌های شفاف، با شروع از محصولاتی که در جدول ۱ نشان داده شده است، باید بررسی شود که آیا می‌توان یک بسته افزودنی مقاوم در برابر شعله را برای برآورده کردن الزامات اشتعال پذیری دقیق‌تر UL 94 V-0 و ۵VB/5VA با حفظ عملکرد شفافیت توسعه داد. .

برای توسعه چنین ترکیبات پلی کربناتی مقاوم در برابر شعله، تعدادی چالش وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد.

برآورده کردن الزامات قابل اشتعال بیشتر

• حفظ سطح بالایی از شفافیت (انتقال نور کلی) مانند پلی کربنات “تمیز”

• محدودیت در بسته های ضد شعله بدون برم و کلر

هر یک از این چالش ها محدودیت هایی را در تعداد پارامترهای طراحی برای فرمول ها به همراه دارد.

ابتدا، به منظور برآورده ساختن پارامترهای قابل اشتعال بیشتر، باید بررسی کرد که با استفاده از پیشرفته ترین بسته های بازدارنده شعله چه چیزی می توان به دست آورد. بنابراین، لازم است درک خوبی از نحوه انجام آزمایش‌های اشتعال پذیری و مکانیسم‌های بازدارنده شعله برای رسیدن به عملکرد مطلوب داشته باشیم.

شرح مختصری از معیارهای آزمون UL 94 و همچنین تنظیمات آزمون UL 94 (شکل ها و جداول) ارائه شده است.

طراحی برای انطباق با UL94

واضح است که دو عنصر کلیدی در الزامات تست UL 94 همانطور که در جعبه واقعیت توضیح داده شده وجود دارد:

• زمان سوختن کوتاه

• جلوگیری از چکه های شعله ور

برای اینکه زمان سوختن کوتاهی داشته باشید، به یک پکیج مقاوم در برابر شعله بسیار موثر نیاز است. بسیاری از مواد بازدارنده شعله در دسترس هستند، اما تنها تعداد کمی در پلی کربنات موثر هستند. اینها بازدارنده های شعله بدون برم و کلر هستند. از این رو تنها چند نامزد برای بازدارنده‌های شعله باقی می‌مانند که باید به تفصیل مورد بحث قرار گیرند.
مهم ترین سه دسته بازدارنده های شعله برای ساخت بازدارنده پلی کربنات عبارتند از:

• بازدارنده های آتش که حاوی فسفر هستند

• افزودنی های حاوی گوگرد

• سیلوکسان ها

با این حال، استرهای فسفات به دلیل از دست دادن جزئی شفافیت، تمایل به ترک خوردگی تنشی و کاهش پایداری هیدرولیتیکی، به ندرت در پلی کربنات صفحه استفاده می شوند. به طور معمول، غلظت‌های بالا (بیش از ۴ درصد وزنی) برای ایجاد بازدارنده شعله پلی کربنات مورد نیاز است که باعث شکنندگی پلی کربنات می‌شود. این باعث حذف فسفات از لیست کاندیدهای بالقوه می شود.

بازدارنده های شعله حاوی گوگرد معمولاً به عنوان نمک های ذغالی شناخته می شوند. گزارش شده است که اینها حتی در بارهای بسیار کم (<0.2 وزنی٪) کاملاً مؤثر هستند. اما، همچنین فاش شده است که ممکن است باعث ایجاد گیجی شوند.

سیلوکسان های مختلف نیز بازدارنده های بالقوه برای پلی کربنات هستند. با این حال، اطلاعات کمی در مورد غلظت مؤثر آنها و چگونگی تأثیر آنها بر شفافیت افشا شده است.

برای جلوگیری از چکه های شعله ور، بازدارنده های موثر در شعله که باعث سوختگی کوتاه می شوند نیز کمک خواهند کرد. با این حال، در بسیاری از موارد، PTFE [پلی (تترا فلوئورواتیلن)] به عنوان یک عامل ضد چکه اضافی استفاده می شود. متأسفانه افزودن PTFE باعث مات شدن پلی کربنات می شود.

بنابراین، هنگامی که سطح بالایی از شفافیت مورد نظر است، PTFE باید از ترکیب خارج شود.

یکی دیگر از پارامترهای موثر بر تمایل به چکیدن پلی کربنات، قدرت مذاب آن است. قدرت ذوب بالاتر به جلوگیری از چکه های شعله ور کمک می کند. قدرت مذاب توسط وزن مولکولی و درجه انشعاب پلی کربنات کنترل می شود.

برای ترکیبات پلی کربناتی با بازتاب زیاد (یا انتشار نور)، معمولاً عوامل پخش کننده نور اضافه می شوند. تعدادی از فناوری های مختلف عامل انتشار نور موجود است. با این حال، بسیاری از آنها تأثیر منفی بر عملکرد اشتعال پذیری دارند، به عنوان مثال، لاستیک های اکریلیک هسته/پوسته (EP634445B1) یا ذرات PMMA متصل به هم (پلی متیل متاکریلات).

جدول ۲: الزامات خاص تعریف شده برای فرمولاسیون رایانه شخصی با گذر نوری کل بالا

از این رو، از نقطه نظر ترکیب، تعدادی متغیر وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، مانند:

از این رو، از نقطه نظر ترکیب، تعدادی متغیر وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، مانند:

• نوع بازدارنده اولیه شعله

• نوع بازدارنده شعله ثانویه

• نسبت سطح انواع بازدارنده شعله

• نوع عامل انتشار نور

• سطح عامل انتشار نور

• وزن مولکولی پلی کربنات

همانطور که در بالا توضیح داده شد، الزامات ویژگی کلیدی عبارتند از عملکرد اشتعال پذیری (UL 94 V-0، ۵VB و ۵VA) در ضخامت های مختلف نمونه و ویژگی های نور (شفافیت [انتقال نور کلی]، درصد بازتاب ، انتشار نور، و غیره)، همچنین به عنوان تابعی از ضخامت

علاوه بر این:

• عملکرد اشتعال پذیری با توجه به یافته های بالا تعیین می شود.

• تعیین شفافیت و درصد بازتاب بر روی پلاک های قالب گیری تزریقی انجام می شود.

• شفافیت با گذر نوری کل مطابق با استاندارد ASTM D1003 در ضخامت ۱.۰ میلی متر اندازه گیری می شود.

• بازتاب بر اساس ASTM D1003 (روش تست استاندارد برای بازتاب و عبور نور پلاستیک های شفاف)، همچنین در ضخامت ۱.۰ میلی متر، زمانی که بازتاب حدود ۳۰٪ یا کمتر است، اندازه گیری می شود. اگر بازتاب بیش از ۳۰٪ باشد، باید مطابق با E2387 (ASTM E2387 Standard Practice for Goniometric Optical Scatter Measures) آزمایش شود.

در ارزیابی ها از مؤلفه های زیر استفاده شد:

• بازدارنده اولیه شعله

o نوع A

o نوع B

• بازدارنده های ثانویه شعله

o نوع C

o نوع D

• عوامل انتشار نور

o انواع E، F، G، H & I

• رزین های پلی کربنات

o CALIBRE™ ۲۰۰-۳: پلی کربنات با وزن مولکولی بالا

o CALIBRE™ ۲۰۰-۲۲: پلی کربنات با وزن مولکولی کم

پارامترهای ترکیبی – تأثیر بر الزامات ویژگی کلیدی برای برنامه های کاربردی شفاف

همانطور که در بالا نشان داده شد، پارامترهای ترکیبی زیادی وجود دارد که بر الزامات عملکردی کلیدی در اشتعال پذیری، شفافیت و بازتاب تاثیر می گذارد. اثر آنها در یک سری آزمایش بررسی شد. هنگامی که اثرات روشن شد، ترکیباتی که تمام الزامات عملکردی کلیدی را برآورده می کنند، می توانند با آزمایش بیشتر تعریف شوند.

پارامترهای ترکیبی مورد مطالعه عبارتند از نوع بازدارنده شعله، سطح بازدارنده شعله و وزن مولکولی پلی کربنات.

در اولین سری آزمایش‌ها، عملکرد بازدارنده‌های شعله و همچنین تأثیر سطوح غلظت مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که در بین بازدارنده های شعله، انواع A و C از نظر اشتعال پذیری، انتقال نور کل و درصد عملکرد بازتاب بهترین عملکرد را داشتند.

علاوه بر این، مشخص شد که سطوح اضافی هر دو جزء نیاز به بهینه سازی و محدود شدن به یک محدوده غلظت باریک برای حفظ درجه اشتعال پذیری مورد نظر، و همچنین سطح بالای انتقال نور کل و سطح پایین % بازتاب دارد.

گزیده ای از آزمایش های انجام شده که یافته های فوق را نشان می دهد، در جدول ۳ گزارش شده است.

جدول ۳: مجموعه ای از آزمایش ها برای بررسی عملکرد بازدارنده های شعله و اثر سطوح غلظت

از آزمایشات جدول ۳ مشخص است که الزامات مربوط به سطح انتقال نور کل و درصد بازتاب را می توان برآورده کرد و همچنین عملکردهای UL 94 V-0 و ۵VA/5VB عالی هستند، اما عملکرد اشتعال پذیری مورد نیاز در ضخامت های پایین تر (V-0 در ۱.۰ میلی متر و ۵VA در ۲.۵ میلی متر) به دست نمی آید.

در آزمایش‌های بعدی، ترکیبات بازدارنده شعله A و C ارزیابی می‌شوند. مواد اولیه پلی کربنات مختلف نیز استفاده می شود. اشتعال پذیری و خواص نوری روی این مواد اندازه گیری شد. نتایج در جدول ۴ گزارش شده است.

 

جدول ۴: مجموعه ای از آزمایشات روی بازدارنده شعله A و C

نشان داده شده است که هنگامی که بازدارنده های شعله A و C در ترکیب با یکدیگر استفاده می شوند، تمام خواص مورد نیاز در مورد اشتعال پذیری، انتقال نور کل و درصد بازتاب برآورده می شوند، زمانی که مواد اولیه پلی کربنات با MFR کم استفاده می شود. هنگامی که از مواد اولیه PC با MFR بالا استفاده می شود، عملکرد اشتعال پذیری مورد نیاز به دست نمی آید.

این نیاز به انتخاب دقیق از ترکیبات خاصی از بازدارنده های شعله مختلف با ترکیبات شیمیایی مختلف و در غلظت های کاملاً مشخص و محدود کردن نرخ جریان مذاب پلی کربنات به مقادیر کمتر را نشان می دهد تا تعادل خاصیت بهینه مورد نیاز برای کاربردهای LED بدست آید. .

در تلاش بعدی، ترکیبات پخش کننده نور باید ایجاد شوند که عملکرد اشتعال پذیری مشابهی داشته باشند و ترکیبی از انتقال نور کل بالا و انتشار نور بالا را ارائه دهند.

در بالا توضیح داده شده است که چگونه عملکرد اشتعال پذیری و انتقال نور کل کمی سازی می شود. برای تعیین کمیت انتشار نور، می توان از اندازه گیری درصد بازتاب نیز استفاده کرد. یک تکنیک اندازه گیری دقیق تر، تعیین زاویه D50 است.

شکل ۲: انتشار با اندازه گیری انتقال نسبی (%) ارزیابی میشود

D50 زاویه ای است که در آن مقدار نور عبوری ۵۰ درصد مقدار نور عبوری در زاویه ۰ درجه است. این را می توان با استفاده از یک نورسنج زاویه متغیر مانند GP-200 از آزمایشگاه تحقیقات رنگ موراکامی اندازه گیری کرد. در اینجا باید تاکید کرد که برای یک دیفیوزر کامل، زاویه D50 60 درجه است، به این معنی که مقدار D50 نمی تواند از ۶۰ درجه بیشتر شود.

D50 زاویه ای است که در آن مقدار نور عبوری ۵۰ درصد مقدار نور عبوری در زاویه ۰ درجه است. این را می توان با استفاده از یک نورسنج زاویه متغیر مانند GP-200 از آزمایشگاه تحقیقات رنگ موراکامی اندازه گیری کرد. در اینجا باید تاکید کرد که برای یک دیفیوزر کامل، زاویه D50 60 درجه است، به این معنی که مقدار D50 نمی تواند از ۶۰ درجه بیشتر شود.

در این مجموعه از آزمایش‌ها، فرمول‌های پلی کربنات تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند که در آن عوامل انتشار نور مختلف در غلظت‌های مختلف به فرمول ترجیحی جدول ۵ اضافه شد، یعنی از هر دو بازدارنده شعله A و C استفاده شد.

جدول ۵: مجموعه ای از آزمایشات برای اندازه گیری ویژگی های اشتعال پذیری و نور (ترکیبات بهینه شده)

اشتعال پذیری و خواص نور، از جمله D50، بر روی این مواد اندازه گیری شد. D50 بر روی پلاک های تزریقی با ضخامت ۲ میلی متر اندازه گیری شد. نتایج در جداول ۵ و ۶ گزارش شده است.

داده‌های جدول ۵ نشان می‌دهد که با استفاده از ترکیب بهینه‌شده برای پلی‌کربنات شفاف بازدارنده شعله، فرمول‌های پخش‌کننده نور نیز می‌توانند طراحی شوند که ترکیب‌های عالی از انتقال نور کل و انتشار نور، و همچنین عملکرد مطلوب و منحصر به فرد اشتعال‌پذیری را ارائه می‌دهند.

برای دستیابی به آن، همانطور که با داده های جدول ۶ نشان داده شده است، باید فناوری های پخش نور مناسب انتخاب شوند. ترکیبات انتشار نور از جدول ۶ عملکرد اشتعال پذیری یکسانی را ارائه نمی دهند و همچنین دارای خواص انتشار نور ضعیفی هستند.

نشان داده شده است که هر دو ترکیب پلی کربنات بازدارنده شعله، بدون برم، کلر و فسفات، شفاف و پخش کننده نور، با ارائه تعادل منحصر به فردی از خواص ضد شعله و نور (از نظر انتقال نور کل و انتشار نور، در صورت وجود) طراحی شده اند. این کار با انتخاب دقیق نوع اجزای کاربردی در فرمولاسیون و سطوح افزودن آنها انجام می شود.

این پیشرفت‌ها موضوع یک درخواست ثبت اختراع اخیر بوده است و در عین حال، دارای گواهینامه UL، از جمله فهرست‌های f1 و RTI هستند.

برآورده کردن الزامات تعیین شده توسط صنعت

پارامترهای ترکیبی زیادی وجود دارد که بر الزامات عملکردی کلیدی در اشتعال پذیری، شفافیت و بازتاب تاثیر می گذارد که تامین کننده مواد باید آنها را در نظر بگیرد. این اثرات از طریق آزمایش‌های گسترده مشخص شده‌اند، و در نتیجه ترکیب‌هایی که تمام الزامات عملکردی کلیدی را که می‌توان با استفاده از آزمایش‌های گسترده تعریف کرد، برآورده کرد. در نتیجه، R&D یک ترکیب مقاوم در برابر شعله شفاف شامل حدود ۹۴٪ تا حدود ۹۸.۹٪ وزن پلی کربنات، بر اساس وزن کل ترکیب، و مقدار کافی از یک یا چند بازدارنده شعله برای ترکیب برای مطابقت با موارد ذکر شده طراحی کرده است. الزامات. این توسعه منجر به راه اندازی رزین های جدید و پیشرفته ای شده است که به عنوان یک پلت فرم فناوری برای گریدهای آینده PC Compounds برای صنعت نورپردازی LED عمل می کند.

نتیجه

تلاش قابل توجهی برای تحقیق و توسعه برای پاسخگویی به نیازهای فعلی و آینده شرکت های پیشرو و نوظهور صنعت LED ضروری است. تولیدکنندگان و طراحان به طور مداوم به دنبال موادی هستند که ترکیبی از خواص را ارائه می دهند که به آنها امکان می دهد پوشش های نازک تری با انتقال نور عالی تولید کنند. خواه هدف انتشار نور یکنواخت باشد یا انتقال شفاف، مقاومت در برابر اشتعال (یا تاخیر در شعله) یک اولویت است. کلید تسلط بر مثلث عملکرد مهم است. با توجه به این الزامات جدید، ترکیبات درجه جدید با چالش ترکیب خواص نوری عالی، بازدارندگی عالی در شعله و لنزهای نازک تر برای طراح سیستم روشنایی مواجه می شوند.