当前位置:首页 > 智能硬件 > 半导体
[导读]多色LED达到400lm/W科锐公司的技术还存在“谜团”。该公司2014年3月发布了发光效率为303lm/W的白色LED,这个效率超过了以往的白色LED技术的发光效率理论极限。对此很多观点认为,“应该是采用了与蓝色LED和黄色荧光材

多色LED达到400lm/W

科锐公司的技术还存在“谜团”。该公司2014年3月发布了发光效率为303lm/W的白色LED,这个效率超过了以往的白色LED技术的发光效率理论极限。对此很多观点认为,“应该是采用了与蓝色LED和黄色荧光材料的组合不同的技术”(某LED技术人员)。

实际上,如果采用构造与以往的白色LED不同的技术,发光效率的理论极限要高得多。若不使用荧光材料,而是组合以红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)分别发光的LED来形成白色光,还有望实现409lm/W的超高发光效率。

绿色LED发光效率低

利用多色LED形成白色光的想法以前就有。但输给了日亚化学工业的技术。主要有两点原因。第一,多色方式要想维持白色,需要根据各色LED发光状态的时间变化来控制各LED的驱动电流。

第二,与红色和蓝色LED相比,绿色LED的发光效率太低。绿色LED是在GaN中添加铟(In),增加发光波长实现的。但生长晶体时非常难控制In的组成比,无法制作高品质晶体。

调色功能成为LED照明的轴心

不过,最近出现了重新挑战这种多色LED方式的企业,这就是荷兰皇家飞利浦。该公司采用多色LED方式,于2013年4月开发出了发光效率为200lm/W的直管型LED灯“TLED”。针对存在课题的绿色发光改进了方法,确保了所需的发光效率。这是通过组合蓝色LED与自主开发的高效率绿色荧光材料实现的。

另外,飞利浦还导入了根据各色LED发光状态的时间变化来控制各LED驱动电流的机制,从而能一直保持白色状态。利用该机制,还实现了可选择不同颜色的调色功能。

飞利浦把这种基于多色LED的调色功能与利用通信功能远程控制照明器具的智能照明功能组合在一起,作为LED照明的重要附加值提供。估计这是打算重新构筑LED照明产品群的战略。2012年10月,该公司上市了可显示1677万色的LED灯泡“hue”。另外还推出了有10多种颜色的LED封装。

绿色LED取得突破

针对多色LED方式,还有的研究人员不依赖荧光材料,而是全力开发具备高发光效率的绿色LED。比如名古屋大学研究生院工学系研究科教授天野浩的研究室。最近,该研究室已有眉目实现外部量子效率(EQE)高达约60%的绿色LED。而在此之前,EQE最高只有20%左右。

此前,很多研究人员和企业都放弃了提高绿色LED的InGaN晶体品质。因为,只要晶体生长时的温度稍有偏差,就会出现In过剩或者不足的情况。

天野研究室采取的是实时、详细地观察晶体生长的方法。在晶体生长时边照射3种波长的激光,边观察晶体状态,根据情况调整温度等生长条件。天野介绍说,“接下来要对结果进行详细分析和评测”,通过与高效率红色LED和蓝色LED等组合,“应该能实现接近300lm/W的效率”(天野)。

基板蕴藏着巨大的可能性

在对白色LED的要求中,(2)制造成本、(3)高亮度化以及(4)超越显色指数和眩光极限的技术大多都与新基板有关。这些技术不使用蓝宝石基板,而是在其他基板上生长GaN晶体制作LED。可以选择SiC基板、Si基板以及GaN基板等。

这些基板虽然各有各的课题,但优点是都蕴藏着能大幅超越以往白色LED技术的冲击力,有望开拓LED照明的新用途。

此外,也有想利用蓝宝石基板提高发光效率和支持大电流密度的研究开发(图8(b~d))。这些开发大多都是在基板上稍微施加一些特殊加工,目前还没形成主流技术,不过为解决存在的课题,正在加速开发。新基板将在与蓝宝石基板的竞争中,加速提高性能。

利用Si基板大幅削减成本

在新基板技术中,有望(2)大幅降低制造成本的,是在Si基板上生长GaN晶体的“GaNonSi”技术。该技术最近突然开始受到关注。

GaNonSi技术的最大特点是,制造装置可使用普通的半导体用装置。这样就有望大幅削减包括封装工序在内的制造成本。也在推进GaNonSi技术研发的名古屋大学的天野预测,“采用GaNonSi技术可将LED封装价格降至1/4”。

GaNonSi技术还有其他优点。比如通过采用半导体制造技术,可提高加工效率,能与其他电路集成等,有望催生新的附加值。

另外,GaNonSi并不是新技术。该技术虽然备受期待,但直到最近才开始推进实用化,这是因为一直未能解决技术课题。例如,由于GaN与Si的晶格常数之差和热膨胀系数之差较大,不容易在Si基板上生长高品质GaN晶体。因为热膨胀系数不同,存在晶体破损和硅晶圆曲翘的课题。制作的LED发光效率也比较低,很难追上性能领先的蓝宝石基板白色LED。另外还存在作为LED基板来说最致命的课题,即Si会吸收可见光。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭