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W-LED照明光源主要技術(shù)路線

  • 發(fā)布者:admin
  • 發(fā)布時間:2015-08-27
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    三種技術(shù)路線哪種最優(yōu)目前白光LED的封裝主要有三條技術(shù)路線:紅、綠、藍(RGB)多芯片組合白光技術(shù),或者稱為多色混和技術(shù)(colormixing,簡稱為CM);單芯片加熒光粉合成白光技術(shù),或者稱為波長轉(zhuǎn)換技術(shù)(wavelengthconversion,簡稱為WC);MOCVD直接生長多有源區(qū)白光LED技術(shù),或者稱為混合集成技術(shù)(hybrid,簡稱為Hy)。CM技術(shù)分別利用RGB單色管芯組合成白光LED。其優(yōu)點是顯色率高,壽命長。其缺點也較多,例如:由于分別受單個芯片的性能影響,其色穩(wěn)定性較差;由于有電流配置的問題,常常需要IC芯片控制,加上其光學(xué)方面的設(shè)計,其封裝難度較大,且成本較高,目前一個單元需要6元-8元,是普通白光LED的數(shù)倍。

    WC技術(shù)是目前白光LED的主流技術(shù),它又分為藍光芯片加YAG熒光粉技術(shù)和近紫外光芯片加RGB三基色熒光粉技術(shù)。單管芯技術(shù)成本也較低,其色穩(wěn)定性較好,工藝重復(fù)性好。其中近紫外光芯片加RGB三基色熒光粉技術(shù)克服了Halo效應(yīng)(有方向性的LED出光和熒光粉的散射光角分布不一樣)以及顯色率低的單芯片封裝的缺點,是最有希望獲得照明效果的LED光源。
    Hy技術(shù)是利用多有源區(qū)發(fā)出不同顏色光,混合形成白光。其優(yōu)點是制程過程簡單,缺點是MOCVD生長難度大,發(fā)光效率低,目前還沒有產(chǎn)品面世,只有實驗室研究報道。1997年,Schlotter等人和Nakamura等人先后用藍光管芯加黃光熒光粉封裝成白光LED。2001年Kafmann等人用UVLED激發(fā)三基色熒光粉得到白光LED。過去的幾年中,白光LED引起了LED產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛重視。日本日亞公司利用藍光LED激發(fā)黃粉和紅粉得到白光LED,發(fā)光效率達到60lm/W;美國Cree公司用SiC襯底生長的GaN基LED制備的白光LED發(fā)光效率達到70lm/W。同時功率型白光LED的封裝也被許多廠商所重視,美國的Lumileds公司的進展最為迅速,他們已經(jīng)使用flip-chip工藝研制出4組1mm×1mm藍光芯片用黃光熒光粉封裝的LED燈,1400mA電流下的光通量達到187lm。這種發(fā)展趨勢,使得白光LED作為普通照明光源成為可能。根據(jù)以上技術(shù)路線,W-LED照明光源技術(shù)大體上可以分成以下幾個領(lǐng)域:原材料生產(chǎn)、MOCVD技術(shù)、LED芯片加工技術(shù)、W-LED封裝技術(shù)、檢測分類技術(shù)、W-LED照明燈具技術(shù)、W-LED照明工程技術(shù)、相關(guān)設(shè)備制造技術(shù)、信息與知識產(chǎn)權(quán)研究及國家標(biāo)準(zhǔn)的建立。研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化如何并進我們與國際上的主要差距在于起步晚,投入少,研究隊伍分散,布局不夠合理,缺少協(xié)調(diào),低水平重復(fù)較多等。要盡快趕上國際先進水平,必須采取一些特殊的措施,如:起點要高,注意引進人才、技術(shù)、設(shè)備;企業(yè)間要加強合作,大專院校、科研院所與企業(yè)間也要加強合作;注意國際發(fā)展動態(tài),精選技術(shù)路線,注重創(chuàng)新,避免不必要的低水平重復(fù);加強宏觀調(diào)控和指導(dǎo),組織力量,集中攻關(guān),加快關(guān)鍵技術(shù)的突破,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。生產(chǎn)和研究同步:由于W-LED應(yīng)用面廣,對其要求有很大差異,目前中低水平的W-LED也有廣泛的應(yīng)用市場,所以可以在生產(chǎn)中求發(fā)展、求提高。新技術(shù)、新設(shè)計的研發(fā)要及時轉(zhuǎn)換成可生產(chǎn)的產(chǎn)品。應(yīng)用和器件同步:固體照明光源剛剛起步,應(yīng)用五花八門,要求變化很大。一種應(yīng)用,可能就會產(chǎn)生一種器件、一種結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)在應(yīng)用中加強器件的研發(fā)速度。提高器件適應(yīng)性的同時,也就提高了應(yīng)用的水平。市場和生產(chǎn)同步:市場的開發(fā)和引導(dǎo),是固體照明光源發(fā)展的關(guān)鍵。應(yīng)用市場發(fā)展了,才會推動生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展,帶動LED研究、開發(fā)、生產(chǎn)的同步提高。同時,應(yīng)用市場的發(fā)展也會給研發(fā)注入資金和動力。

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