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文檔簡介
1、本文由 tiger132010 貢獻pdf 文檔可能在 WAP 端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機查看。http:/功率型白光 LED 技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢 張明芳,張培新,任祥忠,彭海林 深圳大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,廣東深圳 (518060)E-mail: 摘要:LED 由于壽命長、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點越來越被廣泛應(yīng)用,目前正進入功率型白光 LED 設(shè)計封裝階段, 以期望能夠取代白熾燈和日光燈, 普遍用于家庭照明中。 本文主要 綜 述了國內(nèi)外大功率白光 LED 的幾種獲得途徑,芯片及封裝的設(shè)計面臨的困難及解決方案的進展, 包括所用材料及封裝設(shè)計模型的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、 優(yōu)缺點的相
2、互比較, 以及現(xiàn)代計 算 機模擬技術(shù)在 LED 設(shè)計中的應(yīng)用等, 并對功率型白光 LED 在未來的應(yīng)用進行了展望。 關(guān)鍵 詞:功率型白光LED;封裝;應(yīng)用 中圖分類號:R7760. 引言LED 是一種可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體發(fā)光器件, 屬于固態(tài)光源。 LED 在 20 世紀(jì) 60 年代初期問世,當(dāng)時的 LED 以紅色為主,發(fā)光效率很低,光通量很小,只能做指示燈和儀表顯示器使用。 隨著管芯材料、 結(jié)構(gòu)和封裝技術(shù)的不斷進步,LED 顏色品種增多, 光效 大幅度提高。 目前紅光 LED 的光效已達到 100lm/w, 綠光 LED 也達到 50lm/w, 單只 LED 的光 通量可達幾十流明。 尤
3、其是近年來高光效、 高亮度的白光 LED 的開發(fā)成功, 使得 LED 在照 明 領(lǐng)域中的應(yīng)用成為可能。 LED 作為新型光源,具有壽命長、啟動時間短、無紫外線、色彩豐 富飽滿、可做全彩 變化、 低壓安全等特點。 除了在傳統(tǒng)的信號顯示領(lǐng)域長期應(yīng)用外,近年來高功率 ( HI-POWER) 超高亮度的問世極大的拓展了 LED 的應(yīng)用領(lǐng)域,如今 LED 在娛 樂、城市建筑物美化、景觀 照明等方面有非常廣泛的應(yīng)用,并朝日常照明應(yīng)用的方向發(fā)展 1-4 。1.白光 LED 的獲得途徑20 世紀(jì)末白光 LED 的出現(xiàn)吸引了各國政府級企業(yè)的熱情關(guān)注,成為光電子、照明工程 科技領(lǐng)域中的一個熱門。短短的五六年時間,
4、白光LED 的研發(fā)和應(yīng)用取得了舉世矚目的成績。人們期望白光 LED 成為第四代照明光源,達到節(jié)能的綠色照明目的。白光 LED 的光效 達 到 50lm/w以上時, 可開始部分取代白熾燈, 進入商業(yè)照明; 光效達到 100lm/w 以上時, 開 始進入家庭照明。目前的水平還有較大差距, 某些材料、 器件和工藝還存在一些關(guān)鍵問題。 目前正在研究的白光的獲得方法主要有三類 5-7: 光轉(zhuǎn)換型、多色組合型、多量子阱型。1.1光轉(zhuǎn)化型 光轉(zhuǎn)化型又分兩種,一種是藍色 LED 芯片發(fā)出的藍光激發(fā)黃綠熒光粉發(fā)光,使藍光與 黃、綠光混合發(fā)出白光, 二是紫外光或紫光 LED 激發(fā)三原色熒光粉, 發(fā)出白光。 目前這
5、種 方 法的外量子效率已高達 43%,工作波長 382 nm, 有望在 2010 年光效達到 120 lm/W 。但另一 面, 這種方法會增加系統(tǒng)復(fù)雜性 ,并且這種轉(zhuǎn)換會導(dǎo)致能量的損失。 同時, 由于是采用了紫外光 源, 有可能會產(chǎn)生紫外光污染 2,8-10 。 前者已商品化的有采用單顆發(fā)藍光 (Al)InGaN 芯片 與受藍 光激發(fā)發(fā)黃光的 YAG:Ce3+熒光粉轉(zhuǎn)換成的較效率高,操作上較易實現(xiàn)的白光 LED(圖 1 所 示),而且沒有紫外光成分 , 不會造成紫外光污染 , 是目前使用最廣泛的方法 11-13。但現(xiàn)有 YAG:Ce3+熒光粉顆粒已經(jīng)不能滿足功率型LED 的演色性、色溫、熱穩(wěn)定
6、、出光效率和封裝等發(fā)展要求。LI PanLai14等研究了用 Sr3SiO5:Eu2+代替 YAG:Ce3+獲得白光 LED, 經(jīng) CIE 色-1-http:/坐標(biāo)測試結(jié)果表明其演色性良好。 Ma liang15 等制備了 Ba3MgSi2O8 : Eu2+, Mn2+ 熒 光粉,量子效率較高。圖 1 一種白色光 LED 的結(jié)構(gòu)示意圖1.2多色組合型 多色組合型是將 R、 B 三色 LED 芯片按一定方式排布集合成一個發(fā)白光的標(biāo)準(zhǔn)模組G、 這種方法具有效率高和使用靈活的優(yōu)點 ,由于發(fā)光全部來自三種 LED, 不需要進行光譜轉(zhuǎn) 換, 因此,其能量損失最小 ,效率最高。 同時,由于 RGB 三色
7、LED 可以單獨發(fā)光 ,其發(fā)光強度 可以單 獨調(diào)節(jié) , 故具有相對較高的靈活性,且演色性高,但封裝比較復(fù)雜。1.3多量子阱型多量子阱型是在芯片發(fā)光層的生長過程中 , 摻雜不同的雜質(zhì)生長出能產(chǎn)生互補色的多量子阱, 通過不同量子阱發(fā)出的多種光子復(fù)合發(fā)射白光。這種方法對半導(dǎo)體的加工技術(shù)要求很高,目前難以達到。上述只種技術(shù)途徑均可獲得白光,但都有共同的技術(shù)關(guān)鍵有待突破, 包括選取歷經(jīng)了 Si 、 Ge、 GaAs、 GaN 等材料 , 目前使用的是 InGaN/AlInGaN 異質(zhì)體材料,發(fā) 展 已基本成熟, 并進行了雙異質(zhì)體, 大面積芯片, 組織粗糙面, 采用光子晶體等設(shè)計 2,16-18 。大面積
8、芯片要得到功率型 LED ,則要增加電流, 但當(dāng)電流增加的時, 因為熱的關(guān)系, 亮度不增反 減, 所以要得到高電流或高功率,則必須用大面積(Al )InGaN 芯片以減小電阻。但由于大 面積(Al )InGaN的光在內(nèi)部反射被吸收以致光取出效率較低,其外部量子效率也低, 所以 這種 方法也是有限制的。表面微結(jié)構(gòu)粗化 由于在芯片與封裝用膠之間存在全內(nèi)反射,由 LED 芯片產(chǎn)生的光子并不能完全射出器 件,這也是獲得高取出效率的最大之一。 另外還有內(nèi)部 (重復(fù)) 吸收,電連接的熱阻等。 表面 微結(jié)構(gòu)粗化一定程度上可增加光子射出率, 可用 ICP 干法刻蝕工藝和自然光刻技術(shù)在芯片-2-http:/表面
9、形成納米級粗糙層, 提高器件出光效率的又一個有效技術(shù), 該技術(shù)的基本要點是 在芯片 表面刻蝕大量尺寸為光波長量級的小結(jié)構(gòu), 每個結(jié)構(gòu)呈截角四面體狀, 如此不但擴 展了出光 面積, 而且改變了光在芯片表面處的折射方向, 從而使透光效率明顯提高。 采用表 面粗化處 理的器件系統(tǒng)的電阻可降低, 這是因為表面粗化后增加了接觸面積和經(jīng)過激光輻 照后, 具有 了更高的空穴濃度。 如Lung-Chien Chen19 研究了在 GaN 上沉積氧化鋅納米 粗糙層,結(jié)果顯 示出光能比現(xiàn)有的 20mA 增加了 27.5% 。 H. Fang20 等直接利用化學(xué)腐蝕 方法蝕刻 GaN 芯片 表面,結(jié)果光取出效率有所
10、增加,異質(zhì)體結(jié)構(gòu)異質(zhì)體結(jié)構(gòu)是由兩種不同半導(dǎo)體材料組成的 PN 結(jié),由于兩種材料帶隙能量不同,就稱 為異質(zhì)體結(jié)構(gòu), 通常兩種材料的晶格結(jié)構(gòu)差異不能太大。 如圖 2 所示, 為單異質(zhì)體結(jié)構(gòu)。 這 種結(jié)構(gòu)由兩種材料組成PN 結(jié),N 型半導(dǎo)體間隙能為 Eg1 , P 型半導(dǎo)體的間隙能為 Eg2 , Eg1大于 Eg2, 型半導(dǎo)體較大的間隙能更適宜于空穴的注入和 P 型半導(dǎo)體中產(chǎn)生的光子的穿越,N 于是減小了對光子的內(nèi)部吸收,增加光射出效率。已經(jīng)應(yīng)用的單異質(zhì)分別是 AlInGaN 和 InGaN 組成的PN 結(jié)。 目前正在研究的有雙異質(zhì)體結(jié)構(gòu),更適合大功率白光 LED 的應(yīng)用。 如 Y. Deshaye
11、s21 等研芯片技術(shù)、封裝工藝技術(shù)、熒光體技術(shù)。當(dāng)前在上述三個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域已有了迅速的進展,但還有許多技術(shù)及工藝過程須要進一費者可接受的消費品,由于技術(shù)、工 其次是多色組合型。以發(fā)展的眼光來看步研究提高,才能實現(xiàn)商品化進人市場,成為讓普通消 藝、生產(chǎn)成本等因素的影響 , 應(yīng)用最多的是光轉(zhuǎn)換型 , 多量子阱型應(yīng)是未來的發(fā)展趨勢。但由于技術(shù)的限制, 生長不同結(jié)構(gòu)的量子阱相對困難得多功率型芯片的設(shè)計LED 芯片是決定其發(fā)光質(zhì)量的內(nèi)因,在短時間內(nèi)還不能產(chǎn)業(yè)化。所以首要探討芯片的研究歷史與現(xiàn)狀。芯片材料 的究了 GaAsAlGaAsGaAs 雙異質(zhì)體芯片, 由于缺陷能進一步降低, 使得光量子效率增大。圖
12、 2 異質(zhì)體結(jié)構(gòu)示意圖量子點材料量子點,又可稱為納米晶,是一種由 II VI 族或 III V 族元素組成的納米顆粒。量 子點的粒徑一般介于 110nm 之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具 有 分子特性的分立能級結(jié)構(gòu), 其內(nèi)部電子在各方向上的運動都受到局限, 所以量子局限效 應(yīng)特 別顯著。 由于量子局限效應(yīng)會導(dǎo)致類似原子的不連續(xù)電子能階結(jié)構(gòu),具有分離的量子化的能 譜。所對應(yīng)的波函數(shù)在空間上位于量子點中, 但延伸于數(shù)個晶格周期中。 受激后可以 發(fā)射熒 光。量子點材料與一般材料相和量子肼相比有許多獨特的性質(zhì),如在熱沖擊下更加穩(wěn)定,發(fā) 光強度可增加等。 L. Rigutti22 研
13、究制備了 InGaNGaN 量子點芯片,并研究了使 得光度增強的內(nèi)因,即聲 子傳遞能量降低。封裝材料及方法在完成功率型芯片制作后, 面臨著如何將芯片進行封裝的挑戰(zhàn)。 對于大功率型 LED 器 件 的封裝方法,并不能簡單的套用傳統(tǒng)的小功率 LED 器件封裝方法及材料。研究表明,高 功 率 LED 只能將 20%的電能成光能,其余都會以熱能的形式散失。如果高達80%的熱能無 法及時散失,那么 LED 的壽命將會因此大打折扣。 LED 散熱能力通常受到封裝模式以及封 裝 材質(zhì)的導(dǎo)熱性影響,散熱途徑也不外乎傳導(dǎo)、對流、輻射這三種。由于LED 封裝材料中-3-http:/積聚的熱能大部分是以傳導(dǎo)方式散失
14、,因此對封裝材質(zhì),封裝方法的要求非常重要,另 外大 功率封裝對光取出效率的進一步提高也有要求 23-25 。表面封裝材料長久以來,在對 LED 散熱要求不是很高的情況下, 多利用傳統(tǒng)樹脂基板進行封裝。 然 而, 隨著市場應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,需求層次不斷提高,傳統(tǒng)的樹脂基板在高功率LED 世代 到來后,已漸漸不敷使用。因此,探討和展望功率 LED 的封裝材料,便成為業(yè)界關(guān)注的熱 點話 題。 傳統(tǒng)材質(zhì)已無法滿足高功率 LED 散熱需求隨著市場上越來越多的高功率 LED 應(yīng)用 出 現(xiàn),在考慮如何散失熱能的同時, 還要兼顧 LED 發(fā)光的穩(wěn)定性與持續(xù)性。 如果 LED 的熱 能 無法盡快散失,那么其亮度
15、和壽命都將下降得很快,并且很可能出現(xiàn)LED 芯片本身壽命 還未達到之前, 環(huán)氧樹脂就已經(jīng)無以為繼的情況。 此外,不僅散熱現(xiàn)象會使環(huán)氧樹脂產(chǎn)生變 化, 甚至連短波長也會對環(huán)氧樹脂造成困擾。這是因為在白光 LED 發(fā)光光譜中也包含短波 長光 線, 而環(huán)氧樹脂很容易受到白光 LED 中的短波長光線破壞。 即使是低功率的白光 LED, 已 能使環(huán)氧樹脂破壞情況加劇,更何況高功率的白光 LED 所發(fā)出的短波長光線更多,惡化 現(xiàn) 象自然更加快速和嚴(yán)重。因此,找到全新材質(zhì)來替代環(huán)氧樹脂封裝高功率LED 已經(jīng)迫在 眉睫26-28 。 采用硅樹脂封裝材料來延長長時間工作后的光輸出性能表現(xiàn),帶來高可靠度封裝 和更
16、長使用壽命兼容回流焊程序;低熱阻; 更高的散熱效率,可以帶來更好的溫度管理 和 較穩(wěn)定的光度輸出。 但其在長時間高溫條件下, 仍存在有機材料的變黃老化問題。 并且上 述 類型都是將熒光粉涂于環(huán)氧樹脂或硅樹脂封裝膜上,存在著樹脂易老化變黃的問題的同 時, 熒光粉也存在涂抹不均勻且易老化問題, 不適用大功率 LED 的封裝 29-30 。作者正在 研究一 種用溶膠凝膠法制備的摻稀土離子的熒光玻璃陶瓷,用于封裝, 一方面可使發(fā)光中心高度均 勻分布,另一方面無機玻璃陶瓷可極大減小老化問題,適用于大功率LED 的封裝31-36 。散熱基板材料在 LED 系統(tǒng)散熱方面,尤其是大功率 LED,選擇合適的基板
17、,對其散熱性和可靠性都具 有重要影響 , 而目前基板主要有陶瓷基板、 金屬基板和復(fù)合基板 37-38 。3.2.1 陶瓷基板 陶 瓷基板主要是低溫共燒陶瓷(LTCC)基板和 AIN 基板。LTCC 基板具有諸多優(yōu)點:易于成型、 工藝簡單、 成本低而且容易制成多種形狀。 現(xiàn)在常用的 Al2O3 基板,由于熱導(dǎo)率低,已不能 滿足這種要求。 BeO 基板雖然熱導(dǎo)率高,但其線膨脹系數(shù)與 Si 相差很大,且制造時有 毒,限制了自身的應(yīng)用。 AIN 基板由于具有高熱導(dǎo)率、 而 電性能優(yōu)良、 機械性能高且無毒,硬 度 AI 基板相近。 而 AIN 陶瓷基板的高導(dǎo)熱率、 高硬度、 線膨脹系數(shù)與 Si 接近以及
18、絕緣性 使 AIN 陶瓷基板在大功率 LED 封裝應(yīng)用上具有廣闊的前景。 3.2.2 金屬基板 AI 或 AI 合 金密度小、價格低、加工性好,是 LED 封裝基板的優(yōu)良材料,由于金屬材料 的導(dǎo)電性,為 使其表面絕緣,往往需通過陽極氧化處理,使其表面形成薄的絕緣層。利用 AI 基板可以降低 封裝成本,而且 AI 基板制造工藝過程簡單,導(dǎo)熱性能優(yōu)越,但這種表面經(jīng)陽極 氧化并制作 了相關(guān)電路的 AI 合金基板與 LED 芯片間存在熱膨脹系數(shù)匹配問題。 由于 Cu 具 有更優(yōu)良 的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能,所以 Cu 基板也被廣泛地應(yīng)用。-4-http:/復(fù)合材料 單一材料很多場合下無法滿足封裝的需求,此時需要
19、把幾種材料結(jié)合起來以獲得高熱 導(dǎo)率低膨脹的金屬基復(fù)合材料,從而使得基板的性能得到加強,滿足封裝 需求。金屬基復(fù)合 材料 (如 AISiC) 將金屬材料 (AI) 的高導(dǎo)熱性和增強體材料 (SiC) 的低熱脹 系數(shù)結(jié)合起來,CuPMo 板和 CuPW 板等合金作為散熱材料, 具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)(CTE) 可調(diào)、比重、 強度和硬度高等優(yōu)點。 但這些合金生產(chǎn)成本過高,不利于大規(guī)模、 低成本生產(chǎn)。 在封裝材料有限的情況下, 改進封裝方法是一種相對快速有效的方法。 LED 歷經(jīng)了倒 裝芯片, 表面貼裝,基板幾何變形結(jié)構(gòu),二次光源設(shè)計,封裝由傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂改為有機硅膠材料,粘貼材料從導(dǎo)熱膠到導(dǎo)電銀漿
20、和現(xiàn)在的錫漿三種材料等,這些內(nèi)容也已多見文獻具 體報導(dǎo)。本文主要介紹幾種近幾年和目前正在研究的改進的封裝方法,如微泵浦結(jié)構(gòu),薄膜LED,光子晶體,二次光源設(shè)計,無機玻璃陶瓷封裝材料等。微泵浦結(jié)構(gòu)圖 3 微泵浦結(jié)構(gòu)微泵浦結(jié)構(gòu)即是在散熱器上安裝一個微泵浦系統(tǒng)來解決LED 的散熱問題 , 在封閉系統(tǒng)中, 水在微泵浦的作用下進入 LED 的底板小槽吸熱 , 然后又回到小的水容器中 , 通過風(fēng)扇吸 熱。 這微泵浦結(jié)構(gòu) ( 如圖 3 所示 ) 可以將外部熱阻降為 0.192K/W, 制冷性較好 , 但如果內(nèi)部 接 口熱阻很大 , 則其熱傳導(dǎo)就會大打折扣 , 此外 , 其結(jié)構(gòu)也嫌復(fù)雜。直接生長 LED 芯片
21、直接生長芯片是在薄膜 LED 的基礎(chǔ)上改進的方法。薄膜 LED 即將 GaN 直接生長在藍 寶石襯底上,然后用激光將藍寶石除去,從而得到高性能的薄膜 LED,再將其移植至適合的 襯底上, 如硅襯底等。 其優(yōu)點是高效率、 面積可以增大、 接近 Lambetian 光源、襯底成本 低、 電阻低可以很容易做成 LED 封裝等。 Baoshun Zhang38 等成功的研制了將 GaN 直接生 長 到硅基板上,而不需要再將減薄和使用粘貼材料,簡化了封裝并增加了熱導(dǎo)率。光子晶體 光子晶體是由兩種不同介電材料在空間周期排列而組成的新概念意義下的光子學(xué)材料。光子晶體使光的色散關(guān)系發(fā)生變化, 并在一定頻率范圍
22、內(nèi)形成光子帶隙, 為人們控制光的 傳 輸和光與物質(zhì)相互作用提供了有效的途徑。張振生等 39 針對 LED 普遍存在的出光效率 低下 的問題,首次采用聚焦離子束技術(shù)成功地在 GaN 基發(fā)光器件上制備了二維八重準(zhǔn)晶光 子晶 體結(jié)構(gòu)。 并將二維八重準(zhǔn)晶光子晶體應(yīng)用于電注入器件, 得到了表面出光效率高達 2.5 倍的 增強。為二維準(zhǔn)晶光子晶體在 GaN 基發(fā)光器件中的應(yīng)用提供了一種可能的途徑。無機玻璃陶瓷封裝傳統(tǒng)的 LED 都采用環(huán)氧樹脂封裝,存在著熱導(dǎo)率低,化學(xué)穩(wěn)定性差,不防潮,尤其是-5-http:/ 乃溫差,容易老化變黃等問題,后來又發(fā)展了硅樹脂,一定程度上改善了耐溫性,但仍存在 著老化問題。隨
23、著功率型 LED 的研究,有機樹脂的缺陷已不能滿足封裝要求了。目前 大量 研究的是陶瓷封裝材料, 具有高熱導(dǎo)率, 良好的穩(wěn)定性, 高防潮能力, 而且可以將熒光 物質(zhì) 直接摻入玻璃原材料中進行熔制, 避免了以往熒光粉涂抹不均勻及熒光粉自身易老化的 問 題,是大功率 LED 的最有前景的封裝材料 31-32 ?,F(xiàn)代模擬技術(shù)在 LED 設(shè)計中的應(yīng)用化學(xué)材料等學(xué)科發(fā)展到今天, 已不僅僅是一門純實驗學(xué)科, 計算機及軟件技術(shù)的發(fā)展, 也 給材料設(shè)計帶來了福音,大大縮短實驗周期,減小材料損耗。目前應(yīng)用于 LED 設(shè)計的軟 件 主要是對溫度場模擬及材料優(yōu)化,光學(xué)結(jié)構(gòu)的光強分布的模擬。溫度場模擬及材料優(yōu)化隨著功
24、率的大幅升高, 節(jié)的產(chǎn)熱也大大的提高, PN 而這部分熱量會直接影響到 LED 的 工作溫度、發(fā)光效率、 發(fā)光光譜、使用壽命等性能, 對大功率芯片的封裝設(shè)計和材料優(yōu)化更 顯 得尤為重要。 溫度分布是電子封裝結(jié)構(gòu)最重要的參數(shù)之一, 然而對封裝結(jié)構(gòu)溫度的實際測 準(zhǔn)比較困難, 而且工作量非常大, 為此,實際分析 LED 封裝結(jié)構(gòu)的溫度場時通常采用數(shù)值 模 擬的方法。 Lianqiao Yang40等用有限元原理模擬了陶瓷封裝的 LED 熱分布。王春青 41等用 ANSYS 軟件模擬并優(yōu)化了 LED 整體的溫度分布和采用不同熱沉材料散熱情況,有 助 于選擇合適的封裝基板材料。圖 4 是模擬 Cu-Mo
25、-Cu 基板和鋁熱沉的溫度場分布結(jié)果。圖 4 同時采用 Cu-Mo-Cu 基板和鋁熱沉的優(yōu)化結(jié)果光學(xué)結(jié)構(gòu)的光強分布的模擬圖 5 LED 光學(xué)模型芯片是 LED 光學(xué)系統(tǒng)的光源 , 一般包括限制層、 有源層、基底、電極等幾個部分。 光子 在 有源層中產(chǎn)生 , 先經(jīng)芯片各層界面的折射, 再經(jīng)芯片和環(huán)氧樹脂或其它材料界面的折射以及反光碗的反射,最后經(jīng)透鏡表面折射進入空氣。W.K. Wang42等用 Trace-Pro 模擬軟件研究了 藍寶石基板表面粗化對取光效率的影響,結(jié)果表明有利于取光效率的增加。陳建新43利用-6-http:/TracePro 軟件進行 LED 芯片封裝的模擬,主要從反光杯的材料
26、選擇,結(jié)構(gòu)造型和光學(xué)參 數(shù)等方 面進行優(yōu)化,以期設(shè)計出出光效率更高的芯片封裝形式。LED 的應(yīng)用展望LED 由于具有低能耗、 壽命長、無頻閃、發(fā)熱量低、環(huán)保沒有汞污染,廢物可以回收和 可 以平面封裝、易開發(fā)成輕薄小巧產(chǎn)品等優(yōu)點,已廣泛的應(yīng)用于指示燈,信息平面顯示, 景觀 照明領(lǐng)域,性能優(yōu)越。目前正在改進其作為顯示屏背景光源、汽車車燈和礦業(yè)生產(chǎn)中礦燈,軍事上作為野戰(zhàn)、 潛水、航天航空所需的特種固體光源特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用等。 最有潛力 的是 在家庭照明中的應(yīng)用, 目前因為白光的演色性較差, 發(fā)光亮度不夠, 成本較高等原因還 不能 廣泛應(yīng)用 。但是我們有理由相信,科技的發(fā)展與市場的需求和在各國政府和企
27、業(yè)的大力支持,會共同促成 LED 時代的到來, LED 的技術(shù)會不斷成熟, 成本也會繼續(xù)降低, 白光 LED 作 為第四代照明光源則 LED 固體照明在未來 5-10 年內(nèi)將會取得重大的市場突破。參考文獻1 周志敏,周紀(jì) . LED 驅(qū)動電路設(shè)計與應(yīng)用 M. 北京 : 人民郵電出版社, 2006.12 2 史 光國.半導(dǎo)體發(fā)光二極管及固體照明 M. 北京: 科學(xué)出版社,2007 3 R.M. de Zwart, R.A. Tacken,et al. Developmentof a MID LED housingN. Available online 8 October 2007. 4 Brig
28、ht LED slows development. Reviewthe advance.Semionductor MagazineJ. 2001,14(8):22 5 F.K. Yam, Z. Hassan. Innovative advances inLED technologyJ.MicroelectronicsJournal. 2005 , 36(2):129- 137 6 謝平.功率型白光 LED 的實現(xiàn)及應(yīng)用 J. 燈與照明 . 2008, 32(1):8-10 7 L. Bechou, O. Rehioui,et.al.Measurement of the thermal char
29、acteristics of packaged double-heterostructure light emittingdiodes for space applications using spontaneous optical spectrum propertiesJ. Optics & LaserTechnology. 2008,40(4): 589-601 8 Hiroki Iwanaga, Akio Amano,et.al.Development of ultraviolet LEDdevices containing europium (III)complexes in
30、fluoresce nee layerJ. Journal of Alloys and Compo unds 2006 ,408-412 :921 - 925 9 P. Thiyagarajan, M. Kottaisamy,et al. White light emitting diode syn thesis using n earultraviolet light excitati on on zinc oxide Silic on dioxidenanocompositeJ. Scripta Materialia . 2008,59 (7):722- 725 10 李長敏,李中華,等.
31、 LED 暖白光照明用 (Y 2.95 - x Gd x Ce 0.05 )Al5 O 12系列熒光粉的晶相與三維熒光光譜 J. 大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報 . 2007, 26(2):144-146 11 Arturas Katelnikovas,Pran ci?kus Vitta,et.al.Photolu min esce neein sol gel-derived YAG:CephosphorsJ .Journal of Crystal Growth, 2007, 304( 2):361-368 12 S. Mukherjee,V. Sudarsan,et.al.Luminescence st
32、udies on lanthanide ions (Eu3+, Dy3+ and Tb3+) doped YAG:Cenano-phosphorsJ. Journal of Luminescence, 2009,129(1):69-72 13 H.M.H.Fadlalla , C.C. Tang,et.al. Synthesis and characterization of photoluminescent cerium-doped yttriumaluminum garnetJ.Materials Research Bulletin. 2008 (43):3457-3462 14 LI P
33、an Lai,YANG ZhiPi ng. Preparatio n and lumi nesce nee characteristicsof Sr3SiO5:Eu2+ phosphor for white LEDJ.Chinese Science Bulletin. 2008,53(7):974-977 15 Ma, L.;Wang, D. J. et al. The origin of 505 nm-peaked photoluminescence from Ba3MgSi2O8 : Eu2+, Mn2+phosphor for white-light-emitting diodesJ.E
34、lectrochem.and Solid State Lett.2008, 11 E1-E4 16Hung-Wen Huang,Chih-Chiang Kao, et al. Investigation of InGaN/GaN light emitting diodes with nano-roughened surface byexcimer laser etching methodJ. Materials Science and Engineering . 2007 (136) :182 - 186 17茹考斯卡斯,舒爾,等著,黃世華譯.固體照明導(dǎo)論 M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 200
35、5, 8:37-38 18 F.K. Yam, Z. Hassan. Innovative advances inLED technologyJ.MicroelectronicsJournal, 2005(36):129 - 137 19Lung-Chien Chen , Cheng-Ban Chung ,et.al. GaN-based light-emitting diode with ZnO nanotexture layerprepared using hydrogen gasJ.Applied Surface Science 2008,254(20) :6586 - 6589 20
36、H. Fang, X.N. Kang,et.al.Studies of improving light extraction efficiencyofhigh power blue light-emittingdiode by photo-enhanced chemicaletchingJ.Journal of Crystal Growth. 2007,298: 703 - 705 21 Y. Deshayes, I. Bord,et al.Selective activation of failure mechanisms in packaged double-heterostructure
37、 light emitting diodesusing controlled neutron energy irradiationJ. Microelectro nics Reliability. 2008, 48(8-9):1354-1360 22 L. Rigutti, et al.Effects of internal fields on deep-level emission in InGaN/GaN quantum-welllight-emitting diodes. Microelectron. J (2008), doi:10.1016/j.mejo.2008.07.030 -7
38、-http:/ 23 Alan Mills.Advances in LEDpackagingJ. Review the advancesemiconductor magazine. 2004/2005, 17 ( 9):16 24 Chen-Ming Chen, Ming-Hua Chung,et.al.Electroluminescent properties of color/luminance tunable organic light emitting diodes and their lifetimeenhancement with encapsulationJ. Materials
39、 Science and Engineering: B,. Uncorrected Proof, Availableonline 5 November 2008 25 AdamChristensen, Samuel Graham.et.al. Thermal effects in packaginghigh power light emitting diode arraysJ.AppliedThermal Engineering. 2009,29( 2-3): 364-371 26殷錄橋 , 李清華 . 提高大功率 LED 散熱和出光封裝材料的研究 J. 半導(dǎo)體技術(shù) .2008 ,33 (4)
40、:281-285 27蘇達 , 王德苗 . 大功率 LED 散熱封裝技術(shù)研究 J. 照明工程學(xué)報 . 2007,18(2):69-71 28 Yi He, BrianE.Moreira.et.al. Thermal characterizationof anepoxy-based underfill material for flip chip packagingJ. Thermochimica Acta. 2000, 357-358(14) : 1-8.29 S. K. Bhattacharya, R. R. Tummala.et.al. Integral passives for next
41、 generation of electronicpackaging: application of epoxy/ceramic nanocomposites as integral capacitorsJ. MicroelectronicsJournal.2001,32(1) :11-19 30 Xiaoli Da, Xia Guo,et.al.The silicon oxynitride layer deposited at low temperature forhigh-brightness GaN-based light-emitting diodesJ.Solid-State Ele
42、ctronics. 2006, 50( 3):508-510 31 S.Liu et al., Opt. Mater. (2008), doi:10.1016/j.optmat.2008.01.007 32 陳宇彬 , 李炳乾 . 白光 LED 中的熒光粉老化研究 J. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 (自然科學(xué)版 ). 2007,25(4) :6-8 33 吳海彬 ,王昌鈴 .白光 LED封裝材料對其光衰影響的實驗研究 J. 光學(xué)學(xué)報 .2005,25(8):1091-1094 34 蒙 延 雙 , 王達健復(fù)合膠體噴霧自組裝 Sr2AI2SiO7 : Eu2+熒光體及其發(fā)光特 性 . 光 學(xué) 學(xué) 報
43、.2007,27(12):2235-2238 35 D. deGraafa, H.T. Hintzena.Longwavelength Eu2+ emission in Eu-doped Y- Si - Al - O- N glassesJ. Journal of theEuropean Ceramic Society . 2003 (23): 1093- 1097 36 Chu n Feng So ng, Ping Yang.Enhanced blue emission from Eu, Dy co-doped sol - gel Al2O3- SiO2 glassesJ. Journalo
44、f Physics and Chemistry of Solids 2003 (64) :491- 494 37 T. Detchprohm, Y. Xia,et al.Dislocation analysis in homoepitaxialGaInN/GaN light emitting diodegrowthJ. Journal of Crystal Growth . 2007, (298) :272-275 38 Baoshun Zhang,HuLiang et al.High-performance III-nitride blue LEDs grown and fabricated on patterned SisubstratesJ.Journal of Crystal Growth.2007,(298):725- 730 39 張振生 , 章蓓,等 .GaN 基 二 維 八 重 準(zhǔn) 晶 光 子 晶 體 制 備 與 應(yīng) 用 J. 北 京 大 學(xué) 學(xué) 報 ( 自 然 科 學(xué)版),2006,42(1):5154. 40 Lianqiao Yang, Sunho Jang,al. Thermal analysis of highpower GaN-based LEDs with ceramic packageJ.et Therm
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