暖白LED极限发光效率的研究

本文结合分析暖白3000K色温LED产品的光视效能、芯片的量子效率、封装取光效率及荧光粉,判断暖白光LED封装器件的最大光效为1651m／W。     

通孔电极对正装LED光电性能影响的研究

传统LED的电极为圆环电极加电流扩展线,需要刻蚀部分有源层,减少发光面积,导致LED芯片亮度降低。本文采用光刻刻蚀法在电流拓展层表面制作3个及以上的电极通孔,使连续的电流扩展线变成不连续的电极孔洞,从而在理论上提高发光效率。通过高温加速老化试验,测试通孔电极结构的LED芯片发光效率、光衰等光电性能参数,并通过发光分布测试通孔电极对电流拓展能力的改变。结果表明,优化电极结构后LED总体亮度水平可提升4%～6%,且电流拓展能力增强,光衰减少,芯片寿命提高,可直接减少工艺步骤,单片节约工艺流程时间约9 h,提高生产效率。     

基于光纤耦合的LED冷光源研究

为了解决大功率LED芯片散热问题带来的LED光源寿命缩短、LED光衰以及散热与LED光源体积要求之间的矛盾,分析了影响大功率白光LED寿命及失效的因素、当前LED封装形式以及光纤导光的优点,提出一种基于光纤耦合的LED冷光源,采用光纤耦合的方式把LED模组中LED芯片发出的蓝光经光纤传导至另一端,透过含有荧光粉的透光层后发出高亮度的白光,实现了LED芯片与荧光粉的隔离,不仅能避免传统一体化的LED因高温导致LED光衰、发光效率低、寿命缩短,而且能大大缩小LED光源的体积,促使LED向汽车照明等大功率照明领域发展。     

基于光的回归反射技术提高LED外量子效率的研究

LED芯片的外量子效率受到芯片结构、荧光粉材料等多种因素的影响,其中主要原因之一就是背部金属反射层的反射率限制了出光效率。本论文提出了一种多层介质光的回归反射层结构,就是在芯片背部衬底采用这种高反射多层介质膜作为回归反射层,代替金属反射层,由于这种高反射多层介质膜比金属反射层可将LED芯片的背部蓝光的反射率提高8%～9%,可以有效地提高LED的外量子效率。     

资讯

<正>红光薄膜LED效率提高30%欧司朗光电半导体的开发人员成功将红光薄膜LED的效率提升了30%,又一次刷新了实验室纪录。最新一代薄膜芯片得益于优化的芯片平台,该平台具备让芯片效率进一步提升的潜力。而效率的大幅提升,能开辟LED在普通照明、投影和工业领域的全新应用空间。     

COB LED器件封装工艺优化研究及应用

为提升板上多芯片集成封装(Chip on Board,COB)LED器件的光品质和可靠性,解决目前封装环节的技术痛点,研究了COB器件的光电热耦合效应,分析了COB封装过程中各个工艺细节。提出了芯片横纵双向交叉排布、荧光粉分层近场涂覆、荧光胶分层固化方式等优化方法,对采用常规工艺和优化后工艺封装的COB器件的光谱、光电参数、空间颜色均匀性、胶面温度、结温等分别进行了对比测试。结果表明,通过优化芯片排布、使用荧光粉分层近场涂覆技术、改善荧光胶固化方式等手段,可以在保证性价比优势的基础上,实现COB LED光源出光效率、光色一致性、可靠性的同步提升。     

提高GaN基发光二极管外量子效率的途径

发光二极管(LED)的低外量子效率严重制约了LED的发展,本文主要介绍了提高GaN基LED外量子效率途径的最新进展,包括芯片非极性面/半极性面生长技术、分布布拉格反射层(DBR)结构、改变LED基底几何外形来改变光在LED内部反射的路径、表面粗化处理,以及新近的光子晶体技术和全息技术等。并对纳米压印与SU8相结合技术在提高LED外量子光效率方面进行了初步探索。     

氮化物紫外LED研究与应用

随着Ⅲ-族氮化物材料与器件技术的不断发展,基于高Al组分氮化物的紫外LED受到广泛关注。本文主要介绍近年来紫外LED在外延、芯片及应用方面的研究进展。紫外LED的量子效率受晶体质量、掺杂效率、光提取等技术难题的制约,还有很大的发展潜力。随着研究的不断深入,紫外LED的性能将进一步提升,并在消毒净化、环境监测、光固化、无创光疗、非视距保密通信等领域得到广泛应用。     

一种高辐射通量的UVC封装结构研究

本文设计了一种新型UVC LED封装结构,该结构可以有效提升封装器件的外量子阱效率。通过实验测试发现,在UVC芯片相同的前提下,新的UVC LED封装结构的辐射光功率比市场上主流封装结构,测试电流60 mA时的光辐射通量提升22%;测试电流120 mA时的光辐射通量提升35%,同时该封装结构有利于解决陶瓷基板铜杯难电镀的生产瓶颈,提升UVC陶瓷基板的生产效率,降低UVC LED封装器件成本。     

基于开关电源芯片MC33167的LED驱动器开发

当前,半导体照明技术发展迅速,作为半导体照明技术核心产品的发光二极管(LED)光源已对照明领域产生了深刻的影响。LED光源的实际应用导致对LED驱动器有很多非常具体的性能要求。针对开发LED驱动器需要提高电路的转换效率和可靠性的实际需要,选择高效率的Buck-Boost电路做为LED驱动器的主电路,提出并实现了内部核心开关电源芯片MC33167的开发,并就该芯片的原理、结构特点和一些实施要点进行讨论,给出LED驱动器主控电路以及LED驱动器智能控制电路,并利用控制理论对LED驱动器的稳定性进行分析。最后通过分析测试结果,展示了利用开关电源芯片MC33167实现大功率LED驱动器的可行性和可靠性。     

大功率LED汽车前照明散热装置的设计与分析

伴随着LED制造工艺水平的不断提高,大功率自光LED逐渐应用于各类照日月领域。但是随着LED芯片工作时间的推移,其结温不断升高,导致LED芯片发光效率和可靠性不断降低,甚至失效。本文针对LED芯片发热严重的问题,运用PROE设计了三款90W汽车前照灯及散热装置;运用ANSYS分析软件分别对三种散热装置存自然对流和强制对流条件下进行热分析,通过对比最终确定采用强制对流均温饭式散热方案。对设计的前照灯进行实验测试,车前灯连续工作5个小时,测得LED芯片结温始终小于80℃,有效地解决了大功率LED汽车前照灯的散热问题。     

LED光源的视觉亮度与灯具测量的误差分析

随着LED芯片封装技术的发展,大功率白光LED照明技术已经日趋成熟,并以加速度的发展规模进入了照明实践。LED光源的发光原理和传统其它光源存在很大的不同,发出白色的光是我们对这种光源的第一印象,但这种光与传统光的优劣到底怎样？下面我从光谱学角度进行一下分析。希望能起到抛砖引玉的作用。     

荧光粉在高显色白光LED中的应用技术研究

采用蓝光LED芯片作为激发光源,通过封装试验研究了荧光粉发射波段、蓝光芯片波段、白光LED色温和显色指数的关联性。在分析单一组分荧光粉制作的白光LED的基础上,进一步对双组分荧光粉方案进行了试验研究。结果表明当采用绿光荧光粉配合橙黄光荧光粉的双组分方案后,在光效较普通白光LED下降幅度小于15％的情况下,显色指数Ra得到显著提升（86．7）。     

功率型白光LED研究进展

综述功率型白光LED的研究现状和存在的问题,并着重从LED芯片、封装技术和半导体照明灯具三个方面对白光LED的研究方向进行详细的评述。为实现节能、高效、环保的半导体照明,在芯片方面重点开发功率型高效蓝光和紫外LED芯片的半导体照明光源,提高其发光效率;在封装方面研究照明用功率型LED的封装技术,并提高其光提取效率和空间色度均匀性和改善散热技术;在LED灯具方面开发功率型白光LED的半导体照明系统,设计LED专用驱动模块,研究半导体照明灯具的散热技术及其可靠性和色度均匀性问题,解决太阳能电池系统与LED照明系统的集成技术,以及降低半导体照明灯具的成本价格等是我们今后研究的重点。     

侧面送风冷却LED的热封装方法及其三维数值仿真研究

LED（Light Emitting Diode）芯片结温的高低直接影响其出光效率、工作寿命和可靠性。本文提出一种旨在确保LED在结温下安全、低噪音、稳定运行的侧面出风封装新方法。建立了该方法的三维传热学模型,研究了不同风压和不同LED芯片功率对其温度的影响。数值仿真结果表明：新型散热方法能够有效地冷却大功率LED,比如能使40W LED在120Pa风压,27℃环境温度时温升仅为15℃;LED芯片的平均温度与其整个模块的功率呈线性增长关系;在使用该系统对LED进行冷却时,应平衡好LED芯片温度、风机功耗、系统尺寸的关系,并合理地选取进风口处风压。     

基于NCP5009芯片的LED恒流驱动电源设计

LED灯具有节能环保、寿命长、光电效率高等优点。近年来,LED技术飞速进步,白光LED的发光效率不断提升,LED在室内照明、道路照明及广告牌显示等方面得到了广泛应用。但在光电转换效率指标上,LED灯相比荧光灯仍较低。利用LED专用驱动芯片NCP5009,设计了一款LED恒流驱动电源,其光电转换效率高,并可控制电流稳定输出,提高LED管的发光寿命。     

大功率LED的二次光学设计研究

研究大功率LED光源模型中将LED看作朗伯光源的条件。对蓝光LED、白光单芯片LED、白光双芯片LED和白光三芯片LED进行测试,分析不同的芯片排列对LED光强分布的影响。结果发现单颗芯片封装的LED的光强分布并不是理想的朗伯分布。研究LED光源中影响配光曲线的因素。建立朗伯光源模型,得出LED光通最在朗伯模型中的计算方法。将光通矗在朗伯模型下的计算值与实测值进行比较,得出模型中光通量与实际情况下的差别。通过LED的配光曲线分析LED透镜对蓝光和白光光源的光强分布影响。     

GaN基LED能效的研究进展

目前GaN已成为制作发光二极管(light emitting diode,LED)的主流材料,GaN基LED在照明和超越照明应用中占有不可替代的重要地位。随着LED外延和芯片技术的提升,LED的能效也得到了快速的提升。本文介绍了影响LED光源能效的因素;叙述了影响LED能效的内量子效率(internal quantum efficiency,IQE)和外量子效率(external quantum efficiency,EQE)的提升技术,阐述了GaN基LED能效的提升进程,最后对LED能效的未来发展进行了总结与展望。     

LED芯片封装缺陷检测方法研究

引脚式LED芯片封装工艺中封装缺陷不可避免,基于p-n结的光生伏特效应和电子隧穿效应,分析了一种封装缺陷对LED支架回路光电流的影响。利用电磁感受定律对LED支架回路光电流进行非接触检测,得到LED芯片功能状态及芯片电极与引线支架间的电气连接情况,并对检测精度的影响因素进行分析。实验表明,该方法具有高检测信噪比,能够实现对封装过程LED芯片功能状态及封装缺陷的检测。计算结果与实验结果较好吻合。     

LED光合光子效率的理论极限

文章针对LED的植物照明应用，推导分析了该应用主要的能效评价指标光合光子效率的理论极限。介绍了当前逼近该极限的主要技术手段，并具体提出三星LED通过采用峰值波长437 nm倒装芯片的技术，逼近该极限的原理和实际种植效果。为广大植物照明厂商评价和选型植物照明LED器件提供指引。