大功率LED光電轉換效率只有大約15%-檢測顯微鏡
盡管LED照明預期較終將會用于通用照明,但是市場份額較大的彩
色和白光LED將用于如下場合:1)汽車內外照明;2)手機和中等尺寸液
晶顯示器背光;3)單燈照明和交通照明;4)LED顯示器。事實上,目前
這些應用已經占據了大約90%的LED需求。
如上所述,在整個LED產業鏈中,LED封裝具有較高的利潤率和產值
。與集成電路(IC)器件封裝類似,LED封裝材料對LED器件性能至關重要
,這是因為器件的封裝與生產、器件可靠性及壽命都取決于封裝和組裝
材料及加工過程的質量。
相比于傳統的照明光源,LED照明光源具有極大的優勢,如超長壽
命、高耐用性、低能耗和顏色生成能力,這些優勢使LED十分獨特。除
了可以形成數百萬種顏色和提供大色溫范圍的白光外,LED器件可以通
過簡單的開關或采用復雜的光學反饋驅動器控制溫度,平衡紅光、綠光
和藍光(RGB)輸出而使燈具完全昏暗下來,F有的照明技術都不能與具
有極強設計、控制和顯示能力的LED抗衡。此外,LED還具有如下優勢:
1)長壽命(20000h到超過100000h)
2)外觀尺寸小,可以提高設計靈活性
3)環保,不使用有毒材料如汞
4)快速點亮(小于lOOns)和數字控制,可以使燈具完全暗下來
5)高能源效率
6)無濾光器,具有真實的飽和色彩
7)動態色溫控制——白光平衡點可調
8)低至一40℃的冷啟動能力和結溫高達185℃的高溫工作能力
從發光效率和可制造性而言,基于InGaN的藍光LED技術發展提供了
多種不同的新白光光源途徑,可以用于特種照明,長遠來看也可以用于
通用照明。作為將來的照明光源,大功率LED器件具有如下特性:1)高
流明效率;2)高功率能力;3)良好顯色能力;4)高可靠性;5)低成本制
造;6)環保;7)獨特光學性能。這些特性可在一定程度上加以控制,但
傳統照明光源如白熾燈和熒光燈卻難以實現…。
大功率LED照明很重要,因為它的正常工作壽命長達幾年,而且僅
需消耗傳統照明方式所需電能的一部分。為了使LED照明成為可能,還
需要解決很多技術上的問題。出光效率、芯片過熱和光輸出衰減是其中
的幾個關鍵問題,這些也都與封裝材料有關。
由于效率和可靠性關系,大功率LED的發展遇到了限制。直到現在
,大功率LED光輸出的持續增長開始挑戰封裝材料。理論上,通過采用
更大電流來驅動更大的芯片(典型尺寸為1mm×1mm),可能會產生更多的
光。但是,大多數大功率LED的光電轉換效率只有大約15%,其余大部
分能量都變成熱量散失了。