led技术与应用发展趋势(超好)本文由tigerl32010贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。wwpaper・edu.cn功率型白光LED技术与应用发展趋势张明芳，张培新，任祥忠，彭海林深圳大学化学与化工学院，广东深圳(518060)E-mail:apple0930@163.com摘耍：LED由于寿命长、节能环保等诸多优点越来越被广泛应用，目前正进入功率型白光LED设计封装阶段，以期望能够取代白炽灯和口光灯，普遍用于家庭照明中。本文主要综述了国内外大功率白光LED的几种获得途径，芯片及封装的设计面临的困难及解决方案的进展，包括所用材料及封装设计模型的发展历史与现状、优缺点的相互比较，以及现代计算机模拟技术在LED设计中的应用等，并对功率型白光LED在未来的应用进行了展望。关键词：功率型白光LED；封装；应用：R7760.引言LED是一种可将电能转变为光能的半导体发光器件，属于固态光源。LED在20世纪60年代初期问世，当时的LED以红色为主，发光效率很低，光通量很小，只能做指示灯和仪表显示器使用。随着管芯材料、结构和封装技术的不断进步，LED颜色品种增多，光效大幅度提高。目前红光LED的光效已达到lOOlin/w,绿光LED也达到501m/w,单只LED的光通量可达几十流明。尤其是近年来高光效、高亮度的白光LED的开发成功，使得LED在照明领域中的应用成为可能。LED作为新型光源，具有寿命长、启动时间短、无紫外线、色彩丰富饱满、可做全彩变化、低压安全等特点。除了在传统的信号显示领域长期应用外，近年来高功率(HT-POWER)超高亮度的问世极大的拓展了LED的应用领域，如今LED在娱乐、城市建筑物美化、景观照明等方而有非常广泛的应用，并朝口常照明应用的方向发展[1-4]o1.口光LED的获得途径20世纪末口光LED的出现吸引了各国政府级企业的热情关注，成为光电子、照明工程科技领域中的一个热门。短短的五六年时间,口光LED的研发和应用取得了举世瞩目的成绩。人们期望口光LED成为第四代照明光源，达到节能的绿色照明目的。口光LED的光效达到501m/w以上时，可开始部分取代口炽灯，进入商业照明；光效达到lOOlm/w以上吋，开始进入家庭照明。目前的水平还有较大差距，某些材料、器件和工艺还存在一些关键问题。目前正在研究的口光的获得方法主要有三类[5-7]:光转换型、多色组合型、多量子倂型。1.1光转化型光转化型又分两种，一种是蓝色LED芯片发出的蓝光激发黄绿荧光粉发光，使蓝光与黄、绿光混合发出口光，二是紫外光或紫光LED激发三原色荧光粉，发出口光。目前这种方法的外量子效率已高达43%,工作波长382nm,有望在2010年光效达到120lm/W。但另一面,这种方法会增加系统复杂性，并且这种转换会导致能量的损失。同吋，由于是采用了紫外光源，有可能会产生紫外光污染[2,8-10]o前者已商品化的有采用单颗发蓝光(Al)InGaN芯片与受蓝光激发发黄光的YAG:Ce3+荧光粉转换成的较效率高，操作上较易实现的口光LED(图1所示)，而且没有紫外光成分，不会造成紫外光污染，是目前使用最广泛的方法[11T3]。但现有YAG:Ce3+荧光粉颗粒已经不能满足功率型LED的演色性、色温、热稳定、出光效率和封装等发展要求。LIPanLai[14]等研究了用Sr3SiO5:Eu2+代替YAG:Ce3+获得口光LED,经CIE色-1-wpaper・edu.cn处标测试结果表明其演色性良好。Maliang[15]等制备了Ba3MgSi208:Eu2+,Mn2+荧光粉,量子效率较高。图1一种口色光LED的结构示意图1.2多色组合型多色组合型是将R、B三色LED芯片按一定方式排布集合成一个发口光的标准模组，G、这种方法具有效率高和使用灵活的优点，由于发光全部来自三种LED,不需要进行光谱转换，因此，其能量损失最小，效率最高。同时，由于RGB三色LED可以单独发光，其发光强度可以单独调节，故具有相对较高的灵活性，且演色性高，但封装比较复杂。1.3多量子倂型多量子供型是在芯片发光层的生长过程中，掺杂不同的杂质生长出能产生互补色的多量子俳，通过不同量子阱发出的多种光子复合发射口光。这种方法对半导体的加工技术要求很高，目前难以达到。上述只种技术途径均可获得口光，但都有共同的技术关键有待突破，包括芯片技术、封装工艺技术、荧光体技术。当前在上述三个关键技术领域...