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W-LED照明光源主要技术路线

  • 发布者:admin
  • 发布时间:2015-08-27
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    三种技术路线哪种最优目前白光LED的封装主要有三条技术路线:红、绿、蓝(RGB)多芯片组合白光技术,或者称为多色混和技术(colormixing,简称为CM);单芯片加荧光粉合成白光技术,或者称为波长转换技术(wavelengthconversion,简称为WC);MOCVD直接生长多有源区白光LED技术,或者称为混合集成技术(hybrid,简称为Hy)。CM技术分别利用RGB单色管芯组合成白光LED。其优点是显色率高,寿命长。其缺点也较多,例如:由于分别受单个芯片的性能影响,其色稳定性较差;由于有电流配置的问题,常常需要IC芯片控制,加上其光学方面的设计,其封装难度较大,且成本较高,目前一个单元需要6元-8元,是普通白光LED的数倍。

    WC技术是目前白光LED的主流技术,它又分为蓝光芯片加YAG荧光粉技术和近紫外光芯片加RGB三基色荧光粉技术。单管芯技术成本也较低,其色稳定性较好,工艺重复性好。其中近紫外光芯片加RGB三基色荧光粉技术克服了Halo效应(有方向性的LED出光和荧光粉的散射光角分布不一样)以及显色率低的单芯片封装的缺点,是最有希望获得照明效果的LED光源。
    Hy技术是利用多有源区发出不同颜色光,混合形成白光。其优点是制程过程简单,缺点是MOCVD生长难度大,发光效率低,目前还没有产品面世,只有实验室研究报道。1997年,Schlotter等人和Nakamura等人先后用蓝光管芯加黄光荧光粉封装成白光LED。2001年Kafmann等人用UVLED激发三基色荧光粉得到白光LED。过去的几年中,白光LED引起了LED产业界和学术界的广泛重视。日本日亚公司利用蓝光LED激发黄粉和红粉得到白光LED,发光效率达到60lm/W;美国Cree公司用SiC衬底生长的GaN基LED制备的白光LED发光效率达到70lm/W。同时功率型白光LED的封装也被许多厂商所重视,美国的Lumileds公司的进展最为迅速,他们已经使用flip-chip工艺研制出4组1mm×1mm蓝光芯片用黄光荧光粉封装的LED灯,1400mA电流下的光通量达到187lm。这种发展趋势,使得白光LED作为普通照明光源成为可能。根据以上技术路线,W-LED照明光源技术大体上可以分成以下几个领域:原材料生产、MOCVD技术、LED芯片加工技术、W-LED封装技术、检测分类技术、W-LED照明灯具技术、W-LED照明工程技术、相关设备制造技术、信息与知识产权研究及国家标准的建立。研发与产业化如何并进我们与国际上的主要差距在于起步晚,投入少,研究队伍分散,布局不够合理,缺少协调,低水平重复较多等。要尽快赶上国际先进水平,必须采取一些特殊的措施,如:起点要高,注意引进人才、技术、设备;企业间要加强合作,大专院校、科研院所与企业间也要加强合作;注意国际发展动态,精选技术路线,注重创新,避免不必要的低水平重复;加强宏观调控和指导,组织力量,集中攻关,加快关键技术的突破,实现跨越式发展。生产和研究同步:由于W-LED应用面广,对其要求有很大差异,目前中低水平的W-LED也有广泛的应用市场,所以可以在生产中求发展、求提高。新技术、新设计的研发要及时转换成可生产的产品。应用和器件同步:固体照明光源刚刚起步,应用五花八门,要求变化很大。一种应用,可能就会产生一种器件、一种结构。应当在应用中加强器件的研发速度。提高器件适应性的同时,也就提高了应用的水平。市场和生产同步:市场的开发和引导,是固体照明光源发展的关键。应用市场发展了,才会推动生产规模的发展,带动LED研究、开发、生产的同步提高。同时,应用市场的发展也会给研发注入资金和动力。

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