LED封装产业的最新趋势
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与以往相比,现在最显着的趋势不再关注某个单独的参数,而是综合考量发光效率、显色指数、寿命、成本等综合指标。目前市场上产生白光LED的主流方式是采用蓝光LED激发黄色荧光粉,但是这种方式产生的暖白光显色指数比较低,中国科学院半导体研究所助理研究员卢鹏志指出,在黄色荧光粉中添加适当比例红色荧光粉,可提高显色指数,但是发光效率会降低。
为了解决显色指数和发光效率的矛盾,东华大学应用物理系何国兴教授认为通过添加红荧光粉来提高白光LED显色性会大幅降低光效,应该采用红光LED或芯片替代红荧光粉才能实现高光效高显色LED 白光。他还建议在设计高显色LED时,不能仅仅考虑一般显色指数Ra,更要关注对饱和红色的特殊显色指数R9,以及对红、黄、绿、蓝等4种饱和色的特殊显色指数的平均值R(9-12)。因为研究发现一般显色指数Ra对LED的显色性评价存在与视觉评价不一致的问题。一般显色指数Ra较低的LED白光在视觉上的显色性可能并一定较差,反之,Ra较高的LED白光在视觉上显色性可能并一定较好。只有Ra 和R9同时具有较高值时才能保证LED白光的高显色性。此外,何教授提出了LED在不同电流下的光谱模型,并成功开发了LED显色性仿真软件,实现了高显色高光效可调色温LED白光。
针对荧光粉环节,英特美光电执行副总裁与技术总监Yi-Qun Li做了细致的分析,他认为电视背光用荧光粉主要是绿色荧光粉和红色荧光粉,照明用主要是YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉、铝酸盐绿色荧光粉,以及氮化物红色荧光粉与黄色、绿色荧光粉的混合。他将Beta-SiAlON绿色荧光粉、硅酸盐绿色荧光粉、新型铝酸盐绿光荧光粉,分别与氮化物红色荧光粉R650组合用于液晶电视背光源,并对其温度特性进行对比。最终认为,铝酸盐绿光荧光粉与氮化物红光荧光粉R630组合可实现用于普通照明的暖白光LED;YAG、OG450、硅酸盐黄光荧光粉等荧光粉可实现用于普通照明的冷白光LED。
武汉光电国家实验室,华中科技大学微系统研究中心主任刘胜与大家探讨的重点是LED封装环节的关键工艺——压焊工艺(wire bonding),在LED封装过程中主要通过压焊工艺实现LED芯片与封装支架的电连接。LED封装企业目前普遍采用金线压焊,但金线价格昂贵,导致LED成本升高。相反的,铜线价格低廉,在降低成本方面具有巨大应用潜力。在报告中,刘胜教授通过有限元法建立模型,对大功率LED封装中金线和铜线压焊工艺进行分析对比,为铜线压焊工艺参数优化提供理论依据。