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led照明工程技术分类

2015-08-18 09:17 | 来源:河南宝鸿光电股份有限公司
      (1)透明衬底技术
      NGaAIP led照明工程通常是在CaAs衬底上外延生长InGaAIP发光区GaP窗口区制备而成。与InGaAIP相比,GaAs材料具有小得多的禁带宽度,因此,当短波长的光从发光区与窗口表面射入GaAs衬底时,将被吸收,成为器件出光效率不高的主要原因。在衬底与限制层之间生长一个布拉格反射区,能将垂直射向衬底的光反射回发光区或窗口,部分改善了器件的出光特性。一个更为有效的方法是先去除GaAs衬底,采用全透明的GaP晶体取代。由于芯片内除去了衬底吸收区,是量子效率从4%提升到了25%~~~30%。为进一步减小电极区的吸收,将这种透明衬底型的InGaAIP器件制作成截角倒锥体的外形,是量子效率有了更大的提高,显然,这种截角到锥体形状的器件使透光面积增得更大,在红光区,这类器件的外量子效率可超过50%对于吸收衬底的器件,由于量子效率很低,极大部分的输入能量变成了热,在很小的正向电流下,器件的结温就升得很高,使光通量迅速下降。而采用透明衬底的led照明工程器件,由于相当一部分输入电能变成了光能,相对地减少了升温效应,使器件可在大得多的电流状态下工作。
 
      (2)金属膜反射技术
      强化光折射、反射的利用率,在Algalnp的结构中增加一层DBR(Distributed Bragg Re-fled照明工程tor)反射层,将另一边的光源折向同一边。GaN则将基板材料换成蓝宝石(三氧化二铝)里增加反射,同时将基板表面设计成凹凸纹状,以此增加光反射后的散射角度,进而使取光率提升,如德国欧司朗(OSRAM)使用SiC材料的基板,并将基板设计成斜面,也有助于增加反射,或加入银质、铝质的金属镜射面。
 

 
       反射处理主要有两方面:一是芯片内部的反射处理,而是封装材料对光的反射,通过内、外两方面的反射处理,来提高从芯片内部射出光的比例,减少芯片内部吸收,提高大功率led照明工程成品的发光效率。从封装来说,大功率led照明工程通常是将功率型芯片装配在带反射的金属支架或基板上。支架式的反射腔一般采用电镀方式来提高反射效果,而而基板式的反射腔一般采用抛光方式,有条件的还会进行电镀处理。但以上两种处理方式受模具精度及工艺影响,处理后的反射腔有一定的发射效果,但并不理想。目前国内制作的基板式的反射腔,由于抛光精度不足或金属镀层的氧层的氧化,反射效果差,这样导致很多光线在射到反射区后被吸收,无法按预期的目标反射至光面,从而导致最终封装后的取光效率偏低。
 
      如果说透明衬底工艺首先起源于美国的HP、Lumiled照明工程s等公司,那么金属膜反射法主要被日本、中国台湾等地的一些公司进行了大量的研究和发展。这种工艺不但回避了透明衬底专利,而且更利于规模生产。该工艺通常称为MB工艺,首先去除GaAs衬底,然后在其表面与SI基底表面同时蒸镀AI质金属膜,然后在一定温度与压力下熔接在一起。如此,从发光层照射到基板的光线被AI质金属膜层反射至芯片表面,从而使器件的发光效率提高2.5倍以上。实验证明,采用MB工艺的红色led照明工程,当电流为400mA与800mA时,光通量可分别达到371m与74lm.该类器件已在日本三肯电气、中国台湾国联、全新等公司进入小批量生产。与传统器件相比,光效的到了大幅提高。除MB结构的器件外,中国台湾国联还开发了一种称为GB型的高亮度InGaAIP led照明工程.GB是英文Giga Bright的缩写。该工艺是采用一种新型的透明胶,将具有GaAs吸收衬底的led照明工程外延片与一片蓝宝石基板黏合在一起,随后在将GaAs吸收衬底去除,并在外延层上制做电极,从而获得了很高的发光效率。
 
 





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