日本專家研討LED最新技術(shù)進展-國際資訊
文章來源:恒光電器
發(fā)布時間:2013-10-20
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在與創(chuàng)能及節(jié)能元件展會“Green Device 2010”同時進行的研討會“Green Device論壇2010”上,，恒光電器,照亮您的生活，舉行了照明用LED,、OLED以及半導(dǎo)體激光器等固體光源技術(shù)研討會“新一代照明論壇”.固體光源領(lǐng)域的國內(nèi)外廠商從發(fā)光效率,、亮度、壽命,、顯色性,、面光源化以及點光源化五點出發(fā),，介紹了最新進展,。
日本飛利浦流明公司（Philips LumiledsLighting）的神山博幸以白色LED的高效率化為中心，對相關(guān)技術(shù)的未來進行了展望,。據(jù)神山博幸介紹,，按照普通白色LED發(fā)光效率的提高速度來看，將會在近幾年內(nèi)超過200lm/W.雖然燈泡色LED在發(fā)光效率方面遜色于普通的白色LED,但目前已經(jīng)達到90~100lm/W,不久就將超過200lm/W.今后,，恒光電器,照亮您的生活,，還需要在高電流密度下實現(xiàn)同樣級別的高效率。具體做法是減少電流密度越高反而發(fā)光效率越低的“衰退（Droop）”現(xiàn)象,。
日本飛利浦流明為解決這一課題,，正在改變白色LED及燈泡色LED的光源--藍色LED芯片的構(gòu)造。雖然具體細節(jié)沒有公布,，但已經(jīng)在藍色led芯片發(fā)光區(qū)域的量子井層和隔斷層的界面附近,，采用了防止電子或者空穴蓄積的層構(gòu)造，LED照明工程,，使電子和空穴易于再次結(jié)合,。這樣，1mm見方芯片的外部量子效率在通入350mA電流時可達65.5%,通入1A電流時的效率也可高達59%.
通過上述方法以及降低順向電壓技術(shù)等,，恒光,，希望將來在1mm見方芯片中電流密度為2A/mm2時的發(fā)光效率能夠達到150lm/W,光通量能夠達到1000lm.這就需要將內(nèi)部量子效率提高到80%（目前為53%），LED天花燈,，外部量子效率提高到72%（目前為47%）,，恒光，熒光體的轉(zhuǎn)換效率提高到252lm/Wopt（目前為228lm/Wopt）,。
日本歐司朗光電半導(dǎo)體公司（OsramOpto Semiconductors GmbH）的MichaelSchmitt也介紹了降低衰退現(xiàn)象的高輸出功率白色led技術(shù),。這是一項名為“UX:3”的將n電極設(shè)在LED內(nèi)部的技術(shù)。使電流在芯片內(nèi)部均勻地通過,，從而控制電流密度,，提高效率。另外,，照明方案,，通過取消芯片表面的電極,，使芯片內(nèi)部的光更容易向芯片外部放出。
該公司透露了向1mm見方的芯片通入電流時光輸出功率的特性,。與隨著電流的增大光輸出功率呈線形上升的理想特性（沒有衰退現(xiàn)象）相比,，通入電流在350mA~1A范圍時的光輸出功率比理想特性低15%左右。
有效散出芯片熱量,，可靠性提高
在延長光源壽命方面,，豐田合成的山口壽夫發(fā)表了演講。指出在用于照明等的高輸出功率白色LED方面,，恒光電器,，光源藍色LED芯片的散熱方法非常重要。作為應(yīng)用于該公司產(chǎn)品的散熱技術(shù),，首先在熱傳導(dǎo)率高的陶瓷基板上將藍色LED芯片進行倒裝芯片封裝,，把成為熱源的芯片發(fā)光層靠近陶瓷基板。然后,，將LED芯片的電極與陶瓷基板的電極通過金錫（AuSn）焊料連接,。金錫焊料的存在使LED芯片的熱量便于從電極散出。在可靠性試驗方面,，即使經(jīng)過兩萬小時的使用,，照明方案，亮度也僅有5%左右的降低,。在頻繁進行白色LED的開燈,、關(guān)燈時，流向LED芯片的熱壓也會減小,，因此通過這種使用方法也可延長壽命,。
豐田合成還介紹了該公司開發(fā)的采用玻璃材料封裝的白色LED.玻璃封裝的特點是，與采用樹脂封裝的普通白色LED相比可靠性更高（短波長的光不會變?nèi)酰�,；線膨脹系數(shù)方面,，由于LED芯片與封裝基板距離很近，不易產(chǎn)生由溫度變化引起的熱壓,。該公司在開發(fā)中與住田光學(xué)玻璃進行了合作,。目前，計劃在采用小型芯片的部分產(chǎn)品中展開該技術(shù),，最新數(shù)據(jù)方面,，通入20mA電流時的發(fā)光效率達到了104.9lm/W（現(xiàn)有規(guī)格為76.5lm/W）。首先將用于檢測設(shè)備以及內(nèi)視鏡等特殊用途的照明,，質(zhì)量,，將來還希望在更廣領(lǐng)域的照明中使用。
LED要想成為照明主角,，不但要具有高能源效率,、充分的亮度以及較長的壽命等,，還要追求光線是否讓人感到舒適。從這一角度推進白色LED開發(fā)的就是三菱化學(xué),。在“GreenDevice Forum 2010”上,，三菱化學(xué)的折戶文夫介紹說，恒光,，顯色性及色彩表現(xiàn)性等白色光的色調(diào)今后將越來越重要,。
折戶認為，僅用平均顯色性指數(shù)（Ra）來作為判斷白色LED演色性好壞的數(shù)值是不夠的,。因為Ra中不包含對鮮紅色等高彩度顏色的演色性評價,。對此，照明方案,，恒光,，折戶強調(diào)了該公司將紅色熒光體CASN（CaAlSiN3;Eu2+）添加到白色LED熒光體中做法的好處,。
折戶指出,，想要進一步提高顯色性時，LED照明企業(yè),，LED照明企業(yè),，可在近紫外LED上結(jié)合使用紅、綠,、藍三種熒光體,。三菱化學(xué)開發(fā)出了利用發(fā)光波長為405nm的近紫外LED的白色LED.雖然仍存在因斯托克斯效應(yīng)導(dǎo)致的效率下降、因發(fā)光波長短導(dǎo)致的封裝材料劣化等課題,，但Ra超過了95,高彩度紅色的演色性（R9）超過了90.但白色LED的發(fā)光效率在色溫為2700K時還比較低,，只有25lm/W.該公司今后將致力于發(fā)光效率的提高。
折戶在演講中提到了以15種飽和色作為色卡的演色性新評測基準Color QualityScale（CQS）,，Ra雖低但CQS高的話,，也可清晰看到照明下的物體，這種CQS目前正在接受CIE TechnicalCommittee的審議,。