欧司朗光电半导体陈文成：全球LED前沿技术进展

LED半导体照明网讯 11月15日，由LED中国高科技行业门户主办，21ic、21ic承办的“LED第十届LED前瞻技术与市场研讨会”在深圳星河丽思卡尔顿酒店隆重举行。在会上，欧司朗光电半导体亚洲应用设计中心固态照明应用核心专家陈文成博士发表了名为“全球LED前沿技术进展”的主题演讲。

LED照明产业一直备受关注，历经数年的爆发式发展伴随着的也是各种质疑声。行业里存在的产能过剩、标准缺失、核心技术匮乏、产品质量良莠不齐、成本控制等问题一直被业内诟病。那么，行业究竟面临着怎样的现状，未来发展趋势将如何？这些无疑已成为此次研讨会讨论的重点。

欧司朗光电半导体亚洲应用设计中心陈文成博士

一，LED整个行业的发展，它所存在的主要挑战是什么？

关于LED的应用，欧司朗光电陈文成指出在举办第一届LED研讨会的时候可能很多人都在怀疑LED产业以后会怎么样发展？LED市场会不会起来？可是现在大家发现，LED产业在身边已经无处不在，无论是手机，电视或者笔记本，无论是可见光还是不可见的红外光等等，在这些LED应用的领域里面，让我们觉得市场前景最好的肯定是半导体照明这一块，它的市场容量非常大，我们可以看到大部分的室内照明或者说是商店照明，办公照明，这几年也是非常的热门。LED给我们整个照明科技带来的革命是显而易见的，这中间当然最主要的原因就是LED本身带来的光效的提升，光效的提升带来的是节能的一个潜能。从历史这个角度来看的话，在所有的光源技术方面没有哪一种光源能像LED一样有这么快的光效提升速度，而且还有光效提升的极限。关于LED光效影响的一些因素，其中影响LED光效最大的一个因素就是电容密度，其次还有温度的影响等等。在提升光效的同时，我们要降低成本，从成本的组成来看，主要是LED的封装材料。

二，LED市场上前沿技术：衬底技术，芯片的技术，封装的材料以及荧光粉的材料

首先，陈博士介绍了目前市场上主要的几种衬底技术：蓝宝石的衬底技术；碳化硅的技术。在探讨未来LED衬底技术的时候陈博士提到，未来LED衬底技术主要分成两个流派：第一个是硅衬底技术。硅衬底技术给我们带来的不光是它的衬底材料本身的节约，而且主要还有它的生产方式或者说是产线的利益。第二个就是氮化镓衬底技术。我们知道LED发光体材料就有氮化镓，所以它的晶格匹配是非常好的，这是氮化镓的技术优势。对于未来的衬底技术到底是走向硅衬底的技术还是走向氮化镓的技术，现在还没有定论，这不仅仅要看技术的发展，还要看市场价格方面的发展。

碳化硅技术以及蓝宝石技术，通常我们会有一种误解，从这两个技术中我们可以看到，碳化硅的晶格的误差最小的是13.5，而蓝宝石或者硅衬底误差都是接近16左右，根据LED的原理，误差越小，进入失效也就越小，效率也就越容易做高。但是实际上我们做蓝宝石衬底的时候，是直接在蓝宝石上面生长氮化镓的，这中间会有一个非常复杂的过渡值，这个过渡值的目的就是为了缩小它的晶格的原产数。用蓝宝石衬底生产出来的LED在额定的电流密度上面，它的光效可以超过碳化硅衬底技术，而且采用蓝宝石有一个技术的优势：蓝宝石衬底材料的导热性能不是很好，但是我们通常在大功率的LED采用的一种方式是把原有蓝宝石衬底切断，然后倒装在硅衬底上，这种方式就是结合了蓝宝石的成熟的制作工艺以及硅衬底的优势。另外利用蓝宝石衬底技术后面转向硅衬底实际上是一个不同的技术路线，采用硅衬底技术它的一个优势并不是说从额定的电流密度上面提高多少光效，我们做的可能就是跟蓝宝石衬底一样的技术，在硅衬底上面我们也是要加不同的缓冲层，它的主要优势就是降低了成本，成本的降低不光是衬底材料的本身，还来自它的生产方式。

其次，陈博士还谈到了几种主要芯片的技术，如垂直结构，倒装技术，重点介绍了倒装薄膜技术：把蓝宝石衬底切掉，然后直接倒装过来放在晶体上面，所以它可以使97%以上的光从正面出来。优势就在它已经把这个过程放在芯片的底下，然后光99%能从正面出来。第二个介绍了倒装技术，LED采用倒装的技术有哪些优势呢？从一开始的角度来看，倒装它主要的目的是减少光损失，第二个目的实现可靠性。倒装也分为两种，第一种是有蓝宝石衬底的倒装，第二种就是薄膜倒装技术。欧司朗在开发新的芯片技术的时候，首先考虑的是可靠性。

最后，陈博士还讲解了几种封装的材料：塑料材料（耐热性不是特别好，最高结温也有一定的限制），陶瓷材料（户外LED常用材料，耐热性高，稳定性高，但成本太贵），EMC材料（特性介于塑料材料和陶瓷材料之间，成本较低）。重点介绍荧光粉材料的知识，他指出欧司朗在荧光粉这一块一直都是技术领先，也获得了很多专利。想要做到LED高的光效和高的光品质，单纯的靠黄光荧光粉肯定是不够的，现在我们户外的LED，或者是显色指数70，80，90，都采用目前主流用绿光的荧光粉叫红光的荧光粉结合的方式。这种方式在显色指数上面获得很大的突破，具有一定的可调性。显色指数越高，光效就越低，显色指数越低，光效就越高。陈博士还分享了欧司朗最新的产品以及技术案例分析。

总结：我们通常讲的LED前端技术主要是从它的衬底材料，芯片的设计到荧光粉材料，再到整个设计，只有掌握了这从前到后整个产业链的核心技术才能更好的优化LED，才能更好的优化整体产品。

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