高亮度LED的發(fā)展趨勢
通常的LED芯片有必要透過有機材料來固定,往往伴隨著這種封裝材料的熱量出現(xiàn),會使得光的質量出現(xiàn)劣化,產生光輸出降低的問題。另一方面flip-chip的封裝之所以可以達到高發(fā)光效率,因為是將結晶層置于下方,利用bump金屬材料封裝在基板上,所以能夠有效率的把結晶層內的熱量排除,而且因為不需要連接材料,所以穩(wěn)定性也相當高,用來作為照明用的大電流、大型元件,這是非常好的封裝設計。
提高電極的可視光透過率 增加光通量
最近也有工程師開始利用ITO作為透明導電膜,這是因為ITO電極的可視光透過率非常高,而且電極材料自身也不大會出現(xiàn)光吸收現(xiàn)象而造成光損耗,而且在光學設計上,本身折射率是GaN折射率和Mold材料樹脂的中間值,所以能夠大幅增加輸出效率。因為GaN系結晶折射率很高,所以在LED元件結晶內部發(fā)出的光,并沒有透出而是在內部反射,最終被材料所吸收。例如n-GaN層/藍寶石基板界面的臨界角是47度,p-GaN層/mold材料的epitaxial樹脂界面的臨界角是38度,一般LED的輸出效率至少是30%。因此如果能夠將發(fā)光層發(fā)出的光全部透出的話,很有可能可以將LED的亮度增加到目前兩倍以上。
LED構造逐漸固定化之后的一兩年,關于這一方面的討論相當多,包括了n-GaN層/藍寶石基板界面以及p-GaN層表面等等。在n-GaN層/藍寶石基板界面上,最有代表性的研究是透過界面加工,制造出光學的凹凸,并且在所形成凹凸的藍寶石基板上生成結晶。
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