分析:高輝度4元系LED芯片技術(shù)與制作方法
加入技術(shù)交流群
內(nèi)部反射
芯片內(nèi)部的光線反射特性，根據(jù)光學(xué)領(lǐng)域有名的“Snell法則”可知，如果滿足折射率相異界面發(fā)生的全反射條件時，光線會在芯片內(nèi)部反射無法取至外部。
AlGaInP LED系化合物半導(dǎo)體的折射率為3.5，密封LED芯片的環(huán)氧樹脂與硅樹脂的折射率為1.4~1.5，換句話說樹脂與芯片界面，大約有2倍左右的折射率差，因此在界面會發(fā)生內(nèi)部反射。將光線從芯片取至外部時，光線的入射角幾乎與界面呈垂直狀，為防止內(nèi)部反射，光學(xué)設(shè)計(jì)必需作界面附近的光線的入射角控制。具體方法例如將芯片形狀加工成具備多面體形狀，或是將芯片表面制成凹凸?fàn)?，等防止?nèi)部反射的改善技術(shù)。然而這些改善技術(shù)對外形尺寸低于1mm的LED芯片，加工上技術(shù)困難度卻非常高。
AlGaInP LED芯片的高輝度化技術(shù)重點(diǎn)共有3項(xiàng)，分別如下：提高發(fā)光層的內(nèi)部量子效率、提高從從芯片內(nèi)部取至外部的效率、高效率提供發(fā)光層電流的技術(shù)。
圖6是AlGaInP紅光LED的高輝度化技術(shù)動向，如圖所示LED基板從傳統(tǒng)光線吸收基板進(jìn)化到透明基板，加上業(yè)者已經(jīng)針對LED基板，進(jìn)行上述三大技術(shù)改善，其結(jié)果使得LED的輝度3年大約提高2倍，08年全球最高發(fā)光效率80lm/W的AlGaInP LED也因而正式商品化。上述高輝度AlGaInP LED的輝度是傳統(tǒng)使用吸收基板AlGaInP系LED的10倍，今后可望在液晶背光照明模塊車燈、照明、信號燈、植物培育等領(lǐng)域拓展市場規(guī)模。
結(jié)語
以上介紹4元系AlGaInP紅光LED芯片高輝度技術(shù)與制作方法。發(fā)光二極管具備低消費(fèi)電力與長壽命特征，長久以來它的發(fā)展動向一直備受全球高度期待，一般認(rèn)為未來發(fā)光二極管可望成為次世代省能源照明光源。96年日亞化學(xué)的中村教授開發(fā)藍(lán)光LED芯片，白光要求的R、G、B三種光源總算全步到齊，從此揭開白光半導(dǎo)體發(fā)光組件新紀(jì)元。
評論