节能和高寿命是LED公认的优点,如果在提高LED效率、持续性等指标的同时,将白光LED的色彩质量及一致性达到理想的状态,是业内人士关注的问题。Philips Lumileds在大功率LED方面一直被认为有独到之处,2007年1月即宣称其大功率白光LED发光效率已达115lm/W(在驱动电流为350mA的情况下)。对于荧光粉转换型(Phosphor converted,PC)白光LED而言,色温(CCT)变化即是目前面临的主要挑战。Philips Lumileds采用倒装InGaN(蓝)芯片结构,为了提高光的均匀性,同时在芯片周围均匀地涂敷荧光粉。 一、 Philips Lumileds大功率LED产品 1、 Philips Lumileds Lumiramic Phosphor 技术 Philips Lumileds除了在发光效率与可承受的驱动电流上下功夫外,也针对LED照明商品化的一大问题——LED的均匀性,进行改善,并于2007年8月时发表了陶瓷荧光板荧光技术(Lumiramic Phosphor Technology ),该技术可将LED的色温范围减低为原本的1/4,可减少各个LED间色温不均的现象。 Lumiramic Phosphor技术简化了binning问题,同时该技术能在指定色温的前提下,节省75%的荧光粉用量,大大简化了光源的制造工艺。 |
图1 Philips Lumileds TFFC白光LED简易图 |
Philips Lumileds专门的荧光粉和功率LED技术,经过特殊的配比结合,会制造出具有强大功能的荧光转换工艺,它能为固态照明市场带来稳固的供应链。Lumiramic Phosphor技术利用一个陶瓷荧光板和Philips Lumileds的薄膜倒装芯片(TFFC)。Lumiramic Phosphor技术非常适合薄层芯片倒装技术(TFFC),而这项工艺与品蓝TFFC芯片的相匹配,也是通过波长来定义和预测量陶瓷荧光板的。通过比较陶瓷荧光板的适当厚度和TFFC正确的波长,使得与色温相关的特性达到目标。(图1、2) |
图2 Lumiramic Phosphor技术TFFC LED与传统正装LED对比 |
白光LED分档是影响白光色彩动态以及制造工艺的重要因素,低效的分档技术会引起市场上供应结构的紊乱。到现在为止,还没有一种方案能降低或消除这个隐患,唯一的办法就是大多数制造商生产大量的指定的BIN。通用照明已带动了LED的生产量,并将位于右上角的暖白光BIN弃之不用(图3),在LUXEON Rebel中,暖白光BIN多余的色彩空间被消除。然而它仅仅解决供应链的一小部分问题,带来的巨大浪费只能让市场买单。 |
图3 Philips Lumileds对BINNING问题的解决方案 |
Philips Lumileds取得专利的Lumiramic Phosphor技术帮助制造商在第一时间能控制色温,以完成与色温及色彩相关的指定参数目标。全面控制白光LED的生产工艺有助于加快通用照明市场的成长。 |
2、 Lumiramic LUXEONa LED产品 采用Lumiramic Phosphor技术的暖白光Lumiramic LUXEONa产品性能如图4所示。 |
图4 暖白光Lumiramic LUXEON性能 |
目前,LUXEON LED已经应用于奥迪A8等车型的车前灯(Automotive Forward Lighting,AFL)照明系统,其封装原型如图5所示。它具有许多优秀特性:高可靠性、大功率密度(大于4瓦每平方毫米)、耐高温、世界级流明输入量(现在750lm @ 1A per 1x4,将来可远远大于1500lm @ 2.3 A),以及高亮度(现在45 MNits @ 1A per 1x4,将来可超过90MNits,图6)。 |
图5 车前灯LED封装原型 图6 LUXEON AFL与卤素灯亮度对比 |
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