LED灯珠技术竞争的焦点辨析

2017年02月10日

LED灯珠技术竞争的焦点辨析

 
 
   LED灯珠照明市场正处于高速发展期,技术在不断进步,成本则在不断下调,LED灯珠照明正在快速走进千家万户。在各大企业降低生产成本和提升光效的竞赛中,目前的焦点集中在以下几个方面:
 
   一是蓝光LED灯珠固有的Droop效应。在大工作电流条件下,LED发光二极管的外量子效率会下降,这个效应限制了蓝光灯珠在大电流下的使用,从而阻碍了单位流明成本的下降。
 
   二是绿色能隙(Green gap)和红色能隙(Red gap)效应。当光波长从蓝光进入到绿光波段时,LED的量子效率会下降,如530nm的绿光量子效率下降很快;对于红光而言,在深红色光谱中量子效率可以达到100%,但对理想白光中的橘红色发光波长(如614nm)而言,效率下降很快。这些效应限制了绿光和红光灯珠的光效提升,阻碍了高质量LED白光源的应用。
 
   三是外延的异质生长。 LED外延片生长时晶体中存在的缺陷,会形成大的位错密度,从而降低光效和缩短LED灯珠的寿命。目前的蓝光灯珠无论是碳化硅、蓝宝石还是硅衬底技术都是异质外延,在衬底和外延晶体之间存在晶格失配会导致位错,热膨胀系数的差别在外延生长后的降温过程中还会产生热应力,导致外延层出现缺陷、裂纹、晶片弯曲等。衬底的质量会直接影响外延层的晶体质量,从而影响光效和寿命。如用GaN同质衬底进行外延生长,採用非极性技术,可最大限度地减少活性层的缺陷,能使LED灯珠的电流密度提高5到10倍,同时大幅提高光效,但GaN同质衬底仍过于昂贵。
 
   总体而言,在蓝光LED灯珠的未来发展上,倒装、高压和Si基等是几个主要发展趋势。倒装灯珠的优点在于散热好可以增大注入电流,不用打线可以提升产品的可靠性;高压LED灯珠可以更好地匹配供电电压提高电源转换效率,适合于LED球泡灯;硅基LED灯珠可以在6或8寸的硅衬底上进行外延生长,能大幅度降低LED的成本。红光LED灯珠和绿光LED灯珠的光效还有很大的提升空间,未来LED白光照明不一定就是现在的蓝光LED灯珠加黄色荧光粉模式,有可能是RGB或其它的形式,白光LED的封装方式也可能会发生很大的变化.本文由LED灯珠http://www.tzled.net
来源:深圳市拓展光电有限公司
深圳市拓展光电有限公司
刘克义
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