LED光品質(zhì)和光效的提高方案

　　光品質(zhì)通常我們談到的光品質(zhì)主要指光分布、光角度與陰影，以及演色性。這里，周學軍特別強調(diào)設計人員要注意：不同LED顆粒間的光色是否一致?隨著時間推移不同顆粒的變化是否一致?一顆LED在不同角度是否存在色差?顯色指數(shù)表現(xiàn)如何?

　　LED的整個封裝工藝流程包括兩個重要步驟：利用金線對芯片和管腳進行鍵合，以及進行熒光粉涂布。這兩個步驟都會對LED造成色差，特別是金線會擋住光路，如果操作不當可能會對芯片造成隱性裂痕，從而形成芯片斷裂隱患。

　　為了解決這些問題，PhilipsLumileds最新推出的LUXEONRebelLED系列采用了最新TFFC(薄膜倒裝芯片技術(shù))和獨有的Lumiramic熒光技術(shù)。

　　據(jù)周學軍介紹，TFFC技術(shù)的電極在電路板后面，表面無縱橫布線，因此物理結(jié)構(gòu)更好。而Lumiramic熒光技術(shù)利用陶瓷熒光板代替熒光粉直接粘結(jié)到芯片上，使得表面完全平整，不會有凹凸和不均勻，因此從根本上避免了傳統(tǒng)封裝法因不均勻的熒光粉涂布而導致的大多數(shù)LED在偏離中心視軸的角度顯示出顏色的不一致。“此外，采用Lumiramic技術(shù)還可以將白光分bin(分檔)的范圍縮小至原來的1/4.”周學軍補充道。

　　目前，對于照明行業(yè)特別是照明設計來說，最頭疼的問題莫過于分bin.對于一些有經(jīng)驗的LED制造商來說，通常的做法是在所有檔中使用白光LED的整個輸出范圍。然而，在特定CCT(相關(guān)顏色溫度)下，根本無法低成本生產(chǎn)出具有高一致性的白光LED,其主要原因在于藍光LED芯片的波長和熒光粉的涂布工藝。因此，制造商可能會混合使用多個分bin的LED,但是這樣一來，產(chǎn)品的應用范圍受到限制，既增加了生產(chǎn)工藝的復雜性，又產(chǎn)生了更多存貨。Cree公司對此的解決方案是EasyWhitebin,該方案采用Cree的多芯片XLampMC-ELED,MC-E芯片采用四芯封裝發(fā)，由Cree挑選四顆不同特性的白光LED芯片(上覆有熒光粉)并封裝好，混合后的白光輸出能達到預期色溫，而且遠小于ANSI規(guī)定的標準范圍。

　　光效表現(xiàn)就像半導體行業(yè)的摩爾定律一樣，LED行業(yè)也有一個Haitz定律，即LED亮度大約每18-24個月提升一倍，而在今后10年內(nèi)，預計亮度可以再提升20倍，成本則將降至現(xiàn)有的1/10.今天，市場上1美金大約可以買到100-150流明，美國能源部預計2020年這個數(shù)字將達到1000流明。

　　LED發(fā)光效率如何提高?首先來看封裝。目前，市面上LED光源最為常見的是直插式和貼片式。深圳市長光半導體照明科技有限公司技術(shù)副總監(jiān)朱嘯天則認為，這兩種封裝方式的散熱出口截面積較小，而且一次出光口通道狹窄，利用率相對不高。根據(jù)LED的出光特點，長光半導體設計了扁平化的一次光學通道，形成了平面光源陣列式芯片，可以最小化光學損失。對此，朱嘯天解釋道：“像SMD的3528或505光源，使用玻璃纖維或塑料做基板，底部沒有跟任何金屬連接。平面光源陣列式芯片則采用了基于多芯片集成COB直接封裝技術(shù)，光源使用的鋁基板可以將更多熱量通過直連散熱散發(fā)出去?！睋?jù)悉，目前該公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的LED面光源技術(shù)光效已達130lm/w,整燈光效已大于100lm/w.