06
2015
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LED封裝的四大趨勢
Nichia公司的Nakamura等初次運(yùn)用藍(lán)光LED連系黃色熒光粉轉(zhuǎn)化組成了白光LED.他所采用的黃色熒光粉為Y3Al5O12:Ce3+(簡稱YAG:Ce3+),這種熒光粉在470nm波段鄰近有較強(qiáng)的寬帶接收,然后激起出540nm鄰近的黃光,LED自身發(fā)射的藍(lán)光與熒光粉激起的黃光連系構(gòu)成白光。后來,YAG:Ce3+因其轉(zhuǎn)化效率高、熱不變性好以及激起波段寬等優(yōu)勢,成為白光的主流技能。? ? ? 趨勢一:新型熒光粉的開拓 ? ? YAG:Ce3+是最早被普遍使用于白光LED技能中的一種熒光粉,然則因?yàn)槠浒l(fā)射光譜中赤色成分較少,難以取得較高顯色指數(shù)和低色溫的白光LED;另一方面,半導(dǎo)體照明的繼續(xù)開展推進(jìn)人們開拓出更高轉(zhuǎn)化效率的熒光粉。早期,經(jīng)過在YAG:Ce3+中參加(Ca,Sr)S:Eu2+、(Ca,Sr)Ga2S4:Eu2+紅綠色熒光粉來完成高顯色指數(shù)、低色溫的要求,然則因?yàn)檫@類堿土金屬硫化物物理化學(xué)性質(zhì)不不變、易潮解、揮發(fā)和具有侵蝕性等問題,不克不及知足LED照明財(cái)產(chǎn)的需求。最近,人們開拓了一種熱不變性和化學(xué)不變性優(yōu)異的赤色熒光粉,能完全替代堿土金屬硫化物完成高顯色指數(shù)、低色溫白光LED,因其具有硅氮(氧)四面體構(gòu)造,被稱為氮氧化物,具有更高的激起效率。 ? ? 當(dāng)時(shí),國外公司在LED用熒光粉方面技能成熟,且持有大局部主要專利。他們經(jīng)過對熒光粉專利的操縱而占據(jù)LED市場,YAG:Ce3+熒光粉的專利首要由Nichia據(jù)有[U.S.5998925],Osram則占有了Tb3Al5O12: Ce3+的熒光粉專利[U.S. 6812500, 6060861,65276930],TG、LWB和Tridonic持有摻Eu2+(SrBaCa)2SiO4Si:Al,B,P,Ge的專利[U.S.6809347],Intematix持有摻Eu2+(SrBaMg)2SiO4O:F,Cl,N,S的專利[U.S.20060027781, 200627785,200628122].反觀國內(nèi),LED用熒光粉方面的研討大多集中在科研院所,首要是對現(xiàn)有熒光粉資料的組成和發(fā)光等物性的研討上,而在財(cái)產(chǎn)化技能的開拓上做的不敷。 ? ? 趨勢二:白光LED光學(xué)模子的樹立及開展 ? ? 熒光粉使用于白光LED,還需依據(jù)LED的詳細(xì)需求而定,諸如熒光粉的顆粒巨細(xì)等等。對熒光粉的研討首要集中在熒光粉的光學(xué)性質(zhì)對白光led封裝功能的影響,例如取光效率、顏色空間散布以及光色質(zhì)量上面。在這些研討中,采用蒙特卡洛光線追跡的辦法應(yīng)用光學(xué)軟件模仿LED封裝構(gòu)造的光學(xué)功能,將熒光粉層處置成Mie散射資料,如許可以經(jīng)過光學(xué)模仿取得白光LED的激起和發(fā)射特征,然則模仿沒有思索到熒光粉詳細(xì)的散射特征,短少實(shí)行驗(yàn)證。 ? ? 趨勢三:新型熒光粉涂覆方法 ? ? 傳統(tǒng)的熒光粉涂覆方法為點(diǎn)粉形式,即熒光粉與膠體的夾雜物填充到芯片支架杯碗內(nèi),然后加熱固化。這種涂覆方法熒光粉量難以節(jié)制,而且因?yàn)楸榈丶て鸸夥制纾沟冒坠釲ED輕易呈現(xiàn)黃斑或許藍(lán)斑等光色不平均景象。PhilipsLumileds公司提出了保形涂覆的熒光粉涂覆方法,它們在倒裝LED芯片外表掩蓋一層厚度一致的熒光粉膜層,進(jìn)步了白光LED的光色不變性。也有公司采用在芯片外表堆積一層熒光粉的辦法來完成激起。這些涂覆方法都是將芯片與熒光粉接觸。H.Luo等研討者的光學(xué)模仿后果標(biāo)明,這種熒光粉與芯片接觸的近場激起辦法,添加了激起光的背散射損耗,降低了器件的取光效率。澳大利亞的Sommer采用數(shù)值模仿的辦法模仿PhilipsLumileds的熒光粉保形涂覆構(gòu)造,后果顯示這種涂覆辦法并不克不及供應(yīng)更好的角度平均性。跟著對白光LED光學(xué)模仿的深化,熒光粉遠(yuǎn)場激起的方案顯示了更多的優(yōu)勝性。 ? ? 趨勢四:大電流注入及散熱構(gòu)造 ? ? 為了知足通用照明高光通量的需求,人們進(jìn)步了單顆芯片的驅(qū)動(dòng)功率,以往1W的大功率芯片被注入到3W、5W,甚至更高。這使得白光LED的熱問題越來越嚴(yán)峻,人們采用各類散熱技能,如熱管、微熱管、水冷、風(fēng)冷等辦法對LED施行散熱。 (極品照明科技jipinzhaoming摘自LED行業(yè)新聞)
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