LED論文新能源篇

LED論文新能源篇

　　由于具有體積小、成本低、控制回路設計簡(jiǎn)單，藍光芯片+YAG鋁酸鹽黃色熒光粉是當前白光LED的主流實(shí)現方式，也成為國內大多LED封裝廠(chǎng)商跟隨的方式。然而，因YAG黃色熒光粉的白光LED封裝專(zhuān)利為日亞化學(xué)所有，中國廠(chǎng)商采用了該技術(shù)的白光LED產(chǎn)品在外銷(xiāo)時(shí)勢必會(huì )遭到其專(zhuān)利圍堵，而拖累市場(chǎng)。因此，要規避藍光LED+黃色熒光粉國際專(zhuān)利封鎖，需要在關(guān)鍵材料上獲得突破。 藍光LED+YAG熒光粉的原理是利用460nm波長(cháng)的藍光芯片上涂一層YAG熒光粉，利用藍光LED激發(fā)熒光粉以產(chǎn)生與藍光互補的555nm波長(cháng)黃光，并將互補的黃光、藍光混合得到白光。短期內要在芯片制造/外延材料上取得突破顯得不現實(shí)，業(yè)界普遍認同新型熒光粉材料是突破白光LED國際專(zhuān)利壁壘的有效途經(jīng)。比如，歐司朗的TAG鋁酸鹽黃色熒光粉就是突破YAG熒光粉專(zhuān)利的成功案例(其它用于實(shí)現白光LED的主要熒光粉技術(shù)還有豐田合成、英特美和Tridonic的硅酸鹽系列熒光粉等)。而當前中國市場(chǎng)上的黃色粉幾乎都是日亞專(zhuān)利的YAG鋁酸鹽熒光粉，因此要在白光LED市場(chǎng)取得主動(dòng)，中國需要自主的白光LED熒光粉技術(shù)。來(lái)自宇極芯光公司的王海嵩博士表示，氮化物黃色熒光粉有望取代YAG鋁酸鹽熒光粉以規避日亞化學(xué)相關(guān)的專(zhuān)利壁壘。 熒光粉是影響白光LED光效、使用壽命、演色指數、色溫等主要指標的關(guān)鍵材料之一。

　　色彩亮度不均主要是由于芯片發(fā)光層外熒光粉的覆蓋不均造成的，所以如何讓熒光粉均勻覆蓋在芯片發(fā)光層外部是白光LED封裝的重點(diǎn)，而熒光粉和封裝材料混合的均勻性更會(huì )影響LED所發(fā)白光的一致性。藍光芯片配以YAG黃色熒光粉的缺點(diǎn)是紅光譜的亮度和色度都不佳。據悉，宇極科技的氮化物黃色熒光粉獲得了2010年“南海杯”國家半導體照明產(chǎn)品創(chuàng )新獎，獲獎原因就是氮化物黃色熒光粉能比YAG鋁酸鹽和硅酸鹽熒光粉具備更高演色性并覆蓋更高色域，適合色彩豐富的場(chǎng)合。王海嵩介紹說(shuō)，宇極科技的氮化物黃色熒光粉已申請國際專(zhuān)利，由于氮化物熒光粉的紅、藍色域較大，YAG和硅酸鹽都達不到，目前其目前主要的應用在于YAG粉做不了的市場(chǎng)，比如該公司目前和國家農業(yè)科學(xué)院合作的高暖色、植物生長(cháng)燈就屬于這類(lèi)型。因為不同植物對光譜需求是不一樣的，為了達到相應的藍光和紅光光譜，對光子數有一定比例要求，如果使用傳統的紅、藍光芯片，需要為其找到相關(guān)的光譜點(diǎn)，容易造成不均勻問(wèn)題。而使用熒光粉的好處則是紅、藍光可以根據熒光粉的多寡來(lái)決定，即使200顆LED照射出來(lái)的光都一致。

　　色域是指系統能產(chǎn)生的演色總和，我們知道背光源所能達到的色域越廣，LCD的色彩表現越逼真艷麗。王海嵩表示，用熒光粉解決背光源封裝問(wèn)題，可解決發(fā)光發(fā)亮的一致性問(wèn)題，該公司氮化物熒光粉覆蓋500nm到660nm波長(cháng)，YAG和硅酸鹽熒光粉很多都做不到的LED背光源要求只有氮化物能夠做到，比如氮化物熒光粉可以實(shí)現YAG和硅酸鹽實(shí)現不了桃紅色。另外，宇極芯光的大功率LED主要針對攝影補光、醫療機械無(wú)影燈等高顯色指數應用。因為傳統光源的紅外部分會(huì )產(chǎn)生熱，對病人及其組織都是不利的，而采用高顯色LED的無(wú)影燈只包括可見(jiàn)光而不發(fā)熱。在高演色應用中，產(chǎn)品良率可通過(guò)色溫控制等技術(shù)達到，其成本會(huì )相對較低。比如宇極芯光的大功率LED在攝影補光正白區5，800k附件只有總共400k的偏差，而國家標準允許偏差范圍在1，000k的水平，其色溫要求不到國家標準偏差的一半，解決了色溫漂移問(wèn)題，目前已大批量出貨。 王海嵩博士同時(shí)坦陳，YAG熒光粉的光效已達80%多，但氮化物熒光粉的效率目前相對較低，與其相差10%左右。但因光效效率影響的是亮度，通用照明會(huì )比較依賴(lài)，就諸如背光源應用而言，需要的是更高的演色性和