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LED芯片介绍

 

                                                       

   LED芯片介绍

   1, LED芯片分类介绍 2, 不同结构 不同结构LED芯片的性能简介 3,垂直结构LED芯片的制成 垂直结构LED芯片的制成 LED

   Led芯片的结构

   LED芯片有两种基本结构,水平结构(Lateral)和垂直结构(Vertical).横向结构LED芯片的两个电极在LED芯片的同一侧, 电流在n-和p-类型限制层中横向流动不等的距离.垂直结构的LED 芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧,由于图形化电极和全部 的p-类型限制层作为第二电极,使得电流几乎全部垂直流过LED外 延层,极少横向流动的电流,可以改善平面结构的电流分布问题, 提高发光效率,也可以解决P极的遮光问题,提升LED的发光面积. 制造垂直结构LED芯片技术主要有三种方法: 一,采用碳化硅基板生长GaN薄膜,优点是在相同操作电流条件下, 光衰少,寿命长,不足处是硅基板会吸光. 二,利用芯片黏合及剥离技术制造.优点是光衰少,寿命长,不足处是须对LED表面进行处理以提高发光效率. 三,是采用异质基板如硅基板成长氮化镓LED磊晶层,优点是散热 好,易加工.

   目前主流Led结构剖析

   两种芯片发光形式

   水平型结构Led出光路线

   垂直型芯片性能介绍

   由于当前芯片主要是垂直型的和水平型的两种. 垂直型产品以CREE芯片为代表特点主要是: 光效高:最高可达 161 lm\w,节能; 电压低:蓝光在2.9~3.3V; 热阻小:芯片本身的热阻小于 1 'C/W; 亮度高:由于采用垂直结构,电流垂直流动,电流密度均匀, 耐冲击型强;同一尺寸芯片,发光面宽,亮度高. 光型好:85%以上光从正面发出,易封装,好配光; 唯一的缺点就是:不方便集成封装.若要集成封装,芯片需做特殊处理. 我公司全部采用垂直结构的芯片.

   水平型芯片性能介绍

   水平型产品以普瑞芯片为代表,芯片的主要特点是: 光效一般:最高在 100 lm\w左右; 电压高:蓝光在3.4~4V; 热阻高:使用蓝宝石衬底导热性差.芯片本身的热阻在 4~6 'C/W;

   亮度一般:由于采用水平结构,电流横向动,电流密度不均,容易局部烧坏;为弥补这一缺陷,在芯片的上表面做ITO.ITO将以 减少出光为代价.同一尺寸芯片,发光面窄,亮度低. 光利用率低:65%左右的光从正面发出,35%的光从侧面发出,靠反射来 达到出光,利用率低. 唯一的优点就是:便于集成封装.不过,它也是缺点,由于没解决好散 热,所以集成封装只有加速它的衰减,不可取.

   垂直芯片剖析

   垂直芯片的制成

   垂直LED制造的方法

   制造垂直结构LED芯片有两种基本方法: 一,剥离生长衬底; 二,不剥离生长衬底 . 其中生长在砷化镓生长衬底上的垂直结构GaP基LED芯片有两种 结构: 一,不剥离导电砷化镓生长衬底:在导电砷化镓生长衬底上层 迭导电DBR反射层,生长 GaP 基LED外延层在导电DBR反 射层上. 二,剥离砷化镓生长衬底:层迭反射层在GaP基LED外延层上, 键合导电支持衬底,剥离砷化镓衬底.导电支持衬底包括, 砷化镓衬底,磷化镓衬底,硅衬底,金属及合金等.

   LED封装

   1,LED封装图工艺LED封装图工艺 2,白光LED制造方法 白光LED制造方法 LED 3,白光LED色区的划分白光LED色区的划分 LED LED与传统灯具的对比 4, LED与传统灯具的对比

   LED封装;

   白光LED的实现方法白光LED的实现方法 LED

   白光LED的实现方法白光LED的实现方法 LED

   一,配色,白平衡 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成,当光线中绿色的亮度 为69%,红色的亮度为21%,蓝色的亮度为10%时,混色后人眼感 觉到的是纯白色.但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因无法达到全色谱的效果,而控制原色包括有偏差的原色的 亮度得到 白色光,称为配色.

   二,LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法,但它们并没有完 全成熟,由此严重地影响白光LED在照明领域的应用.

   白光LED的实现方法白光LED的实现方法 LED

   第一种方法是:在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉, 第一种方法是 芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光.该技术被日本 Nichia公司垄断,而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体 中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性,显色性较差, 难以满 足低色温照明的要求.同时发光效率还不够高,需要通过开发新型 的高效荧光粉来改善. 第二种方法是:在蓝色LED芯片上涂敷绿色和红色荧光粉,通过芯片第二种方法是 发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光.该类产品虽 显色性较好,但所用荧光粉的转换效率较低,尤其是红色荧光粉的 效率需要较大幅度的提高,因此推广也较慢.

   白光LED的实现方法白光LED的实现方法 LED

   第三种方法:在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧 第三种方法 光粉,利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光 (380nm-410nm)来激发荧光粉,从而实现白光发射.该种LED的显色性更好,但存在与第二种方法类似的问题,且目前转换效率较高 的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系.这类荧光粉发光稳定性差, 光衰较大,故还没批量使用. 其他方法: 其他方法: 在特殊的场合,白光LED还有其他几种封装方法.这里简单的介绍一下: 第一种:将红,蓝,绿三芯片封装在一起,按照一定的比例对其光 第一种 色进行控制,混出白光. 第二种:实现方法是用红,蓝,绿,黄四芯片混出白光. 第二种

   白光LED色区的划分白光LED色区的划分 LED

   蓝色芯片加黄色荧光粉所制成白光LED,是目前白光LED制 造的主流,由于制程的缺陷,白光LED存在色差在所难免.如何划分LED的颜色才是最佳的呢,下面我来简单的介绍一下. 市场上通常所说的3500K,4000K,6500k等等多少色温的 说法其实不是很科学的,因为从CIE图中我们可以看出,同一色温在图中不是对应唯一的点,它跟色坐标是一对多的关系. 为了解决这一问题,行业中通常将自己生产的LED对其色坐标 进行归纳总结,最终将其肉眼看起来差别不明显的LED归到一 起,这样分选出来的LED在CIE中就对应了一个小小区域,这就 是色区. 用色区来划分LED产品,是整过行业通用的方法,请看下 图:

   白光LED色区的划分白光LED色区的划分 LED

   WhiteBinning Information

   白光LED色区划分坐标白光LED色区划分坐标 LED

   Y0 80000.274238 0.300667 0.303051 0.332708 0.307553 0.310778 0.282968 0.283772 WQ 60000.318606 0.310201 0.329393 0.320211 0.329544 0.310495 0.319597 0.301303 …… YA8000 0.282968 0.283772 0.307553 0.310778 0.311163 0.293192 0.289922 0.270316 VM5300 0.328636 0.368952 0.348147 0.385629 0.346904 0.371742 0.328823 0.356917 ……


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