用多组分注塑制造LED灯
各学科间的相互影响
光学应用在视觉区域中的开发与生产，以物理学不同领域之间的各学科间相互影响为特色，如光学、电子学和机械学，每一个常常都是复杂而难于配置和形成的。一方面电子元件的深入发展，另外一方面材料及这些学科形成方法的深入发展，都能以显著扩大的应用和设计可能性而建立起全新的光学系统。
因为具有类似使用寿命长、安装空间小或照明效率高的有益性能，LED对于光学系统正变得重要（表1）。有一件事，LED的构造与经典灯具的结构是根本的不同。最常见的标准T型的直径为5mm或3mm。有效部件，特别是SMD-LED（装在表面的装置）的有效部件的种类正在快速增加。发光二极管飞快地由发光状态转变到不发光状态。光束的频率可以是在兆赫级别，这当然靠人眼是永远不能分辨的。因为LED不应用温度来发光（象白炽灯所为），但通过重组承载器而释放光子，所以这是相当适合谈到“冷”光的。这是LED也能被用于传统照明因为发热作用而不可能被应用的场合的原因。
对温度平衡的复杂挑战
尽管典型的白炽灯泡的光效仅为5%，但所需安装空间小得多的LED的光效大约有其四倍大。但是，这种功能的提高在几种层次上正面临着对于温度平衡的挑战：
■ 白炽灯泡主要以辐射热的形式放出它们95%的能量。通过灯具中的相邻部件，安装空间能相对彻底地散热。LED生成的热只有约80%的在运动，但是必须主要通过LED背面的热传导被驱散掉。
■ 因为LED中的典型半导体在大约120℃下被损坏，所以操作中一定不得有更高的温度在部件上形成。
■ LED光的强度与电流大致成比例。但当半导体损耗层的温度上升时，光强度也会下降，因为反过来损耗层温度是随电流而定的。
■ 因为传统灯具中的温度下降时，例如从灯丝的3000℃降至灯架的400℃，所以与90℃之下工作、并在5℃或35℃这下由新鲜空气进行通风的半导体之间的温差相比，与环境的30℃温差是无足轻重的。冷却LED芯片的工作非常重要，LED温度明显影响着光通的可能过热或减少（图2）。
所以，在具有LED的光学系统配置和形成中的重要问题涉及到
■ LED在组装中处于什么位置；
■ LED如何形成接触；
■ LED如何被冷却；
■ 类似反射器、屏蔽或棱镜的光学元件集成。
注塑中的一体化
聚合物工程中先进的功能一体化方法，例如镶嵌技术、多组分注塑、模内贴标或MID技术，将其诱人之处归因于它们对差别很大甚至改性聚合物成型的自由度，以及它们几乎无界限的可结合性。因此关于材料和工艺的特定应用灵活性从质量、功能性和经济性方面，为利用基于市场的协同作用创造了基本前提。
电气零部件可以在注射模具中被精确而自动地插入。通过改善注塑过程中电子零部件上的压力与温度负荷，有可能在成型件中固定好LED或电阻等电子元件，而不会破坏或消毁那些元件。更多电子元件是当前开发工作的对象。
可以在后续的接合步骤中完成封装元件接触件的形成。但也能将预装好的导线框、装在环氧树脂（FR4）中由玻纤构成的线路板、以及弹性箔片集合在一起，或者通过专用导电塑料在注塑过程中直接形成接触点。
为了从LED散热，现在可利用改性塑料，其导热性约为非填充型塑料导热性的1000倍。纽伦堡Erlangen大学聚合物工程系在做深度调查的聚合物需要紧迫有限的加工窗口，但同时它们能直接集合任意成型的冷却元件，在多组分技术中有目的地散热。
在多组分技术中，通过局部应用透明聚合物或者热膨胀系数小的高填充聚物，可以将镜头或者镜头支撑结构综合在一起。
在多组分技术中的一套模具系统内结合不同的材料和形状，能使得各个生产阶段有必要在有需要时局部地改造加工方法，或者改变输送方法（热流道、冷流道、三板技术等）。
可行性得以展现
作为在K2007上的一种示范产品，创新的LED灯条（作为技术演示者的袖珍灯的面壳）是在可行性研究架构内，通过综合上述的一些注塑技术而被做出来的。灯条是在德国Oechsler公司的支持下而被开发出来的，通过利用镶嵌和三组分技术（图3），可以在注塑中实现充分的功能性。
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