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LED照明业界群雄并起,逐鹿全球商场(下)环亚娱乐ag88

来源:http://www.easy-learn.net 责任编辑:ag88环亚 2018-02-03 16:23

  LED照明业界群雄并起,逐鹿全球商场(下)

  改善封装结构

  除了增强散热功能外,进步发光功率的其它办法还包含改动芯片结构和封装以及运用新资料等。

  在照明运用中选用高亮度LED封装的状况越来越多,有的是在单一封装中集成多个微型芯片,有的只选用一个大型芯片。大型芯片中,从生成到发射的光通路较长,其间的衰减会下降发光功率。经过更改芯片结构,在基板上涂覆GaN(氮化镓)层,这个问题最近现已得到解决。

  欧司朗光电半导体公司开宣告ThinGaN技能,能够运用激光器将蓝宝石基板从GaN基芯片上剥离下来,再贴到锗晶圆上。ThinGaNLED的光运用率较高,97%的光都能够从芯片外表发射出来。

  该公司还选用芯片级变换(CLC)技能直接将荧光粉涂覆在芯片发射外表(见图7),这样就能够从同一外表发射蓝光和黄光。当与透镜合作运用时,能够获得很好的作用。

  

 

  

 

  

 

  

 

  

 

  


 

  

图7 经过改善封装结构来进步发光功率

  

 

  传统的GaN基蓝光LED从发射层旁边面发光。与透镜合作时需求运用反射器,而反射会下降光的运用功率。此外,一般蓝光只从芯片中宣告,黄光则从含有荧光粉的密封树脂中宣告,这意味着蓝、黄两种色彩的光具有不同巨细的光源,一般会导致色彩发生变化。

  2008年,欧司朗光电半导体公司推出新式Golden DRAGON Plus封装技能,改善了密封树脂的形状。公司选用通明的树脂,并将其外表加工为凸透镜的形状(见图7)。透镜形状的外表能够使树脂-空气界面的全反射最小,环亚娱乐ag88。然后将树脂层的光输出进步10%~15%。

  廉价的纳米刻蚀

  日本SCIVAX公司经过运用纳米印刷技能对芯片侧壁及层间界面等进行刻蚀,进步了光输出功率。该公司选用直径仅数百纳米的特别模具对光线进行折射,以避免来自发射层的光线在空气界面呈现反射(见图8)。

  

 

  

 

  

 

  

 

  

 

  


 

  

图8 运用外表刻蚀技能进步亮度和发光功率

  

 

  纳米刻蚀芯片外表的主意在几年前就被提出,有些LED芯片厂商现已在选用该技能。SCIVAX公司副总裁奥田德路解说了其能以低本钱进步发光功率的原因:“传统技能很难处理大面积晶圆,但运用纳米印刷技能后,处理单一LED晶圆的本钱即可降至仅几百日元。”

  首先将树脂旋转涂覆在LED晶圆的p型GaN层外表,然后将带有凹凸图画的硅模片压在树脂上,再运用离子刻蚀从p型GaN上剥离GaN,以显示出凹凸图画。图画中微细孔洞的深度和直径约为200nm,需求进行优化以匹配详细特性(如光波长及芯片成分)。

  仿真结果表明: 该技能能够使LED芯片发光亮度进步20%~30%。此外,在发光层构成曾经,也能够将该工艺用于蓝宝石基板,然后按捺蓝宝石与缓冲膜界面的反射。该公司指出,在GaN晶体成长期间,选用该工艺还能够削减晶格缺点。

  发光功率进步3倍

  最近,日本三菱化学公司宣告进入LED照明商场,期望经过选用由新式m面GaN(m-plane GaN)基板资料制作的芯片来大幅进步发光功率。2008年,该公司并购了三菱电缆工业公司的LED部分;2009年1月,公司又与美国CREE公司签订了关于m面GaN技能的授权协议。工程师以为m面GaN基板优于现在遍及运用的蓝宝石基板。三菱化学公司信息电子本部SSLD推动事务规划组负责人川名真表明:“m面GaN技能能够使发光功率进步3倍,到达200lm/W~300lm/W。”该公司方案运用该技能为白光LED供给高显色性和高发光功率,并将与照明厂商通力合作,出产和出售LED灯具

  也有其它公司正在开发m面GaN基板LED,但都遇到了出产率低和本钱高的难题。三菱化学公司则选用了本钱相对较低的液相成长技能。据该公司的川名真泄漏,到2015年,其制作本钱有望下降到与蓝光LED芯片适当的水平。

  三菱化学公司现在选用的是传统的LED封装,其间包含蓝光LED与黄色荧光粉(见图9)。公司下一步将运用其荧光粉专用技能,将赤色、绿色荧光粉与蓝光LED相结合,打造具有高显色性的LED封装。现在这类封装的发光功率较低,公司期望经过改善荧光粉,在2010年完成100lm/W的发光功率。

  

 

  

 

  

 

  

 

  

 

  


 

  

图9 选用近紫外LED完成高发光功率和高显色性

  

 

  m面GaN基底也是未来LED的抱负挑选。为了进步发光功率,并供给杰出的显色性,三菱化学公司的工程师正在测验将近紫外LED与赤色、绿色及蓝色荧光粉进行组合。该公司方案于2009财年末推出样片,2011年开端量产。