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《高亮度LED之“封裝光通”原理技術(shù)探析.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、前言:毫無(wú)疑問(wèn)的,這個(gè)世界需要高亮度發(fā)光二極管(HighBrightnessLight-EmittingDiode;1IBLED),不僅是高亮度的白光LEI)(IIBWEED),也包括?高亮度的各色LFI),且從現(xiàn)在起的未來(lái)更是枳極努力與需要超高亮度的LED(UltraHighBrightnessLED,簡(jiǎn)稱:UIIDLED)。用LED背光取代手持裝置原有的EL背光、CCFL背光,不僅電路設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔容易,且有較高的外力抗受性。用LED背光取代液晶電視原有的CCFL背光,不僅更環(huán)保而且顯示更逼真亮麗。用LED照明取代口光燈、鹵索燈等照明,不僅更光
2、亮省電,使用也更長(zhǎng)效,且點(diǎn)亮反應(yīng)更快,用于煞車燈時(shí)能減少后車追撞率。所以,LED從過(guò)去只能用在電子裝置的狀態(tài)指示燈,進(jìn)步到成為液晶於示的背光,再擴(kuò)展到電子照明及公眾顯示,如車用燈、交通號(hào)志燈、看板訊息跑馬燈、大型影視墻,共至是投影機(jī)內(nèi)的照明等,其應(yīng)用仍在持續(xù)延仲。更重要的是,LED的亮度效率就如同摩爾定律(Moore''''sLaw)一樣,每24個(gè)月提升一倍,過(guò)去認(rèn)為白光LED只能用來(lái)取代過(guò)于耗電的白熾燈、鹵索燈,即發(fā)光效率在1030lm/W內(nèi)的層次,然而在白光IH)突破601m/W?至達(dá)1001m/W后,就連螢光燈、高圧氣體放電燈等也開(kāi)始感受
3、到威脅。雖然LED持續(xù)增強(qiáng)亮度及發(fā)光效率,但除了最核心的螢光質(zhì)、混光等專利技術(shù)外,對(duì)封裝來(lái)說(shuō)也將是愈來(lái)愈大的挑戰(zhàn),且是雙朿難題的挑戰(zhàn),一方面封裝必須讓LED有最大的収光率、最高的光通最,使光折損降至最低,同時(shí)還要注重光的發(fā)散角度、光均性、與導(dǎo)光板的搭配性。另一方面,封裝必須讓LED有最佳的散熱性,特別是HB(高亮度)幾乎意味著HP(HighPower,高功率、高用電),進(jìn)H*.LED的電流值持續(xù)在增大,倘若不能良善散熱,則不僅會(huì)使LED的亮度減弱,還會(huì)縮矩LED的使用壽命。所以,持續(xù)追求高亮度的LED,其使用的封裝技術(shù)若沒(méi)有對(duì)應(yīng)的強(qiáng)化提升,那么
4、高亮度表現(xiàn)也會(huì)因此打折,因此本文將針對(duì)IIBLED的封裝技術(shù)進(jìn)行更多討論,包括光通方面的討論,也包括熱導(dǎo)方血的討論。附注1:一般而言,HBLED多指81m/W(每瓦8流明)以上的發(fā)光效率。附注2:-般而言,IIPLED多指用電1W(瓦)以上,功耗瓦數(shù)以順向?qū)妷撼艘皂樝驅(qū)娏?VfXIf,f=forward)求得。裸晶層:「最子井、多帚子井」提升「光轉(zhuǎn)效率」雖然本文主要在談?wù)揕ED封裝對(duì)光通最的強(qiáng)化,但在此也不得不先說(shuō)明更深層核心的裸晶部分,畢竟裸晶結(jié)構(gòu)的改善也能使光通最人幅提升。首先是強(qiáng)化光轉(zhuǎn)效率,這也是最根源之道,現(xiàn)有LED的毎瓦用電屮
5、,僅有15%20%被轉(zhuǎn)化成光能,其余都被轉(zhuǎn)化成熱能并消散掉(廢熱),而提升此一轉(zhuǎn)換效率的霓點(diǎn)就在pri接面(p-njunction)上,p-n接血是LED主要的發(fā)光發(fā)熱位置,透過(guò)p-n接血的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改變可提升轉(zhuǎn)化效率。CBEc2c11I??4Fg:???QW;energygap????■?VBhh!AIGaAsGaAsAIGaAs111AQuantumWellStructure前言:亳無(wú)疑問(wèn)的,這個(gè)世界需要高亮度發(fā)光二極管(HighBrightnessLight-EmittingDiode:IIBLED),不僅是高亮度的白光LED(IIBWEE
6、D),也包括高亮度的各色LED,且從現(xiàn)在起的未來(lái)更是積極努力與需要超高亮度的LED(UltraHighBrightnessLED,簡(jiǎn)稱:UI1DLED)。用LED背光取代乎持裝匿原有的EL背光、CCFL背光,不僅電路設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔容易,且有較高的外力抗受性。用LED背光取代液晶電視原有的CCFL背光,不僅更環(huán)保而且顯示更逼真亮麗。用LED照明取代白光燈、鹵索燈等照明?不僅吏光亮省電,使用也更長(zhǎng)效?且點(diǎn)亮反應(yīng)更快.用于煞車燈時(shí)能減少后車追撞率。所以.LED從過(guò)去只能用在電子裝置的狀態(tài)指示燈,進(jìn)步到成為液晶顯示的背光,再擴(kuò)展到電子照明及公眾顯示,如車用
7、燈、交通號(hào)志燈、看板訊息跑馬燈、大型影視墻,莫至是投彩機(jī)內(nèi)的照明等,其應(yīng)用仍在持續(xù)延仲。更重要的是,LED的亮度效率就如同摩爾定律(MooreLaw)一樣,每24個(gè)月提升一倍,過(guò)去認(rèn)為白光LED只能用來(lái)取代過(guò)于耗電的白熾燈、鹵索燈,即發(fā)光效率在10301m/W內(nèi)的層次.然而在白光LEI)突破eOlm/WM至達(dá)lOOlm/W丿j就連螢光燈、高壓氣體放電燈等也開(kāi)始感受到威脅。址然LED持續(xù)增強(qiáng)亮度及發(fā)光效率,但除了最核心的螢光質(zhì)、混光等專利技術(shù)外,對(duì)封裝來(lái)說(shuō)也將是愈來(lái)愈大的挑戰(zhàn),恆是雙朿難題的挑戰(zhàn),一方面封裝必須讓LED有最大的取光率、般高的光通最
8、,使光折損降至最低,同時(shí)還要注垂光的發(fā)散角度、光均性、與導(dǎo)光板的搭配性。另一方面,封裝必須讓LED有最佳的散熱性,特別是HB(高亮度)幾乎意味著HP(