LED工程培训知识
LED 晶 片 知 识: 国外LED芯片厂商:
CREE科锐;惠普(HP); 日亚化学(Nichia); 丰田合成; 大洋日酸; 昭和电工(SDK); 东芝;
Lumileds流明司;旭明(Smileds); 欧司朗(Osram; GeLcore首尔半导体; 普瑞; 韩国安萤(Epivalley)等。
1. CREE 美国公司:产品以碳化硅(SiC),氮化镓(GaN),硅(Si)及相关的化合物为基础,包括蓝、绿、紫外发光二极管(LED)、近紫外激光、射频(RF)及微波器件、功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)外延片。
2. OSRAM欧司朗:是世界第二大光电半导体制造商,产品有照明,传感器,和影像处理器。公司总部位于德国,研发和制造基地在马来西亚。 OSRAM最出名的产品是LED,长度仅几个毫米,有多种颜色,低功耗,寿命长。
3. NICHIA日亚化学: 著名LED芯片制造商,日本公司,开发出世界第一颗蓝色LED(1993年),世界第一颗纯绿LED(1995年),在世界各地建有子公司。
4. ToyodaGosei丰田合成:总部位于日本爱知,生产汽车部件和LED,LED约占收入10%,丰田合成与东芝所共同开发的白光LED,是采用紫外光LED与萤光体组合的方式,与一般蓝光LED与萤光体组合的方式不同。
5. Agilent 安捷伦:世界领先的LED供应商,安捷伦低成本的点阵LED显示器、品种繁多的七段码显示器及安捷伦LED光条系列产品都有多种封装及颜色供选择。
6. 东芝半导体:是汽车用LED的主要供货商,特别是仪表盘背光,车载电台,导航系统,气候控制等领域突出。东芝新技术UV+phosphor(紫外+荧光),LED芯片可发出紫外线,
激发荧光粉后组合发出白光,粉红,青绿等光。
7. LUMILEDS流明司LumiledsLighting:是全球大功率LED和固体照明的领导厂商,还提供各种LED晶片和LED封装,有红、绿、蓝、琥珀、白等LED。 总部在美国,工厂位于荷兰,日本,马来西亚,由安捷伦和飞利浦合资组建于1999年,2005年飞利浦完全收购了该公司。 8. 首尔半导体:乃韩国最大的LED环保照明技术生产商,并且是全球八大生产商之一,首尔半导体的主要业务乃生产全线LED组装及定制模组产品,包括采用交流电驱动的半导体光源产品如:侧光LED、顶光LED、切片LED、插件LED及食人鱼(超强光)LED等。 台湾芯片厂商:
晶元光电(Epistar)ES、(联诠、元坤、连勇、国联);广镓光电(Huga); 新世纪(Genesis Photonics);华上(Arima Optoelectronics)AOC; 泰谷光电(Tekcore); 奇力; 钜新; 光宏; 晶发; 视创;
洲磊;联胜(HPO); 汉光(HL); 光磊(ED); 鼎元(Tyntek)简称:TK;曜富洲技TC;国通; 联鼎;
燦圆(Formosa Epitaxy);全新光电(VPEC);
华兴(Ledtech Electronics); 东贝(Unity Opto Technology);光鼎(Para Light Electronics);亿光(Everlight Electronics);佰鸿(Bright LED Electronics);今台(Kingbright);菱生精密(Lingsen Precision Industries;立基(Ligitek Electronics);光宝(Lite-On Technology);宏齐(HARVATEK)等。 大陆LED芯片厂商:
三安光电简称(S)、上海蓝光(Epilight)简称(E)、士兰明芯(SL)、大连路美简称(LM)、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地。
电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大,山东华光、上海蓝宝等。
晶片尺寸: 7*9nm 8*8nm 9*9nm 10*10 nm 9*11nm 11*13 nm 12*12 nm 13*13 nm
14*17 nm 8*15 nm 10*16 nm 9*26 10*20nm 10*23nm 20*20nm 24*24nm 28*28 nm 20*40 nm 38*38 nm 40*40 nm 45*45: 22*44 nm 60*60 nm 绿色、蓝色晶片焊垫圆点为正极,半圆为负极。
红色、橙色、黄色、(双电极、单电极都有反极性晶片)焊垫极性以机台电源测试正负极为准。
单电极晶片必需使用银浆固晶导电;绝缘胶(单电极)不能起到导电作用。 荧光粉知识
一、LED荧光粉的种类; 1.YAG铝酸盐荧光粉 2.硅酸盐荧光粉 3.氮化物荧光粉 4.硫化物荧光粉 1. YAG铝酸盐荧光粉; 优点:亮度高,发射峰宽,成本低,应用广泛,黄粉效果较好。 缺点:激发波段窄,光谱中缺乏红光的成分,显色指数不高,很难超过85RA。 2. 硅酸盐荧光粉; 优点:激发波段宽,绿粉和橙粉较好。 缺点:发射峰窄,对湿度较敏感,缺乏好的红粉,不太耐高温,不适合做大功率LED,适合用在小功率LED 。 3. 氮化物荧光粉; 优点:激发波段宽,温度稳定性好,非常稳定红粉、绿粉较好。 缺点:制造成本较高,发射峰较窄。 4. 硫化物荧光粉; 优点:激发波段宽红粉、绿粉较好。 缺点:湿度敏感,制造过程中会产生污染,对人有害有很强的臭味,会腐蚀支架。 二、常用的YAG成份荧光粉的相关知识 1.YAG合成工艺比较; 固相法缺陷:合成温度高、反应时间长;对原料品质要求高;粉体团聚严重、样硬、需机械破碎、球磨等后处理; 形貌不规则、颗粒流动性差、无法进一步进行包膜等后处理工艺; 难以有效地控制粒径分布。 控制反应沉淀法: 合成温度低、反应时间短 ;合成粉体疏松,无需机械破碎、球磨等后处理工艺;形貌规则,颗粒呈球形,流动性和稳定性好 ;颗粒粒径可控;容易实现包膜等后处理工艺。 2.新型荧光粉的使用; ⑴. 目前市场上主流白光LED皆由蓝光芯片激发黄色荧光粉制作而成,这种制作方法相对简单且成本低,因而得到普遍运用。但是,这样制作出来的产品显色性并不高,那么,怎样才能做出高显的产品呢?光谱全才能够达到高显,做出高显的产品。三基色R,G,B三种光谱混色后可得到高显指,而目前用蓝光芯片激发黄色荧光粉只有两种光谱(蓝色和黄色),缺少红色光谱,因此导致显色性不够高。 ⑵. 黄色荧光粉的激发效率要高于红色荧光粉,在黄色荧光粉里面加入一些红色荧光粉可用来提高显指。需要注意的是:加入红色荧光粉后,蓝光芯片激发黄色荧光粉的效率就会相对降低一些,这是因为红光光谱太长,覆盖了其它光谱,所以加红粉提高显指的同时也降低了光通量。 ⑶. 随着美国能源之星的公布,技术要求越来越严格,业界竞争也是相对加大,很快正白光做到Ra80已经非常容易了。但是暖白光要同时实现高亮高显还是颇具难度。追求暖白光高亮高显,业界通常的做法都是用黄色荧光粉混合红色荧光粉去实现,但这样做出来的产品光通量相对较低。
⑷. 台湾弘大贸易股份有限公司(日本根本特殊化学亚太地区总代理商)最新推出橙色荧光粉YLO-802B(峰值波长605nm)和YLO-804B(峰值波长615nm)。这两款粉分别搭配460nm左右的蓝光芯片激发,做3000K左右暖白光都能实现Ra80且不降低光通量,而且稳定性、一致性也非常好,也可以与黄粉相互搭配做正白6000K高显80的显色指数光通量不降低的效果。
⑸. 这两款粉是目前市场上硅酸盐成份的荧光粉没法比拟的。硅酸盐成份的粉因本身不耐高温、湿热的特性,会经常出现色温漂移,这也是未来可能被淘汰的荧光粉,新的产品将取而代之。随着辅料行业的不断发展,相信很快会有更给力的产品出现。 三、白光LED有三种衬底:蓝宝石、硅、碳化硅蓝宝石衬底较为常见;
⑴. 第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光,这种白光成本最低,但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度,而且光谱呈带状较窄,色彩不全,色温偏高,显色性偏低,灯光对眼睛不柔和不协调。人眼经过进化最适应的是太阳光,白炽灯的连续光谱是最好的,色温为2500K,显色指数为100。所以这种白光还需要改进,比如加多发光过程来改善光谱,使之连续且足够宽。 ⑵. 第二种是紫外光或紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光,发光原理类似于日光灯,该方法显色性更好,而且UV-LED不参与白光的配色,所以UV-LED波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感,并可由各色荧光粉的选择和配比,调制出可接受色温及演色性的白光。但同样存在所用荧光粉有效转化效率低,尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、UV-LED制作的难度及抗UV封装材料的开发也是需要克服的困难。
⑶. 第三种是利用三基色原理将 RGB三种超高亮度LED混合成白光,该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光,除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外,更可以分开控制红、绿、蓝光LED的发光强度,达成全彩的变色效果(可变色温),并可由LED波长及强度的选择得到较佳的演色性。但这种办法的问题是绿光的转换效率低,混光困难,驱动电路设计复杂。另外,由于这三种光色都是热源,散热问题更是其它封装形式的3倍,增加了使用上的困难。 偏振LED和三波长全彩化的白光LED将是未来的发展方向。 四、晶片对白光LED光衰的影响