LED 技術(shù)進(jìn)步在車(chē)輛顯示與照明方面的應(yīng)用(08-100)
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LED 在剎車(chē)燈等彩色燈用途方面效率特別高。白熾燈需要使用濾光鏡來(lái)產(chǎn)生車(chē)輛所需的紅光和黃光，而LED 則已經(jīng)具備了外部信號(hào)燈所需的適當(dāng)顏色，不需要額外濾光，從而提高了效率(表 1)。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/91775.htm
表 1 發(fā)光效能比較。
LED 技術(shù)的進(jìn)步
本文所述的某些 LED 是基于新一代的高亮度薄膜 LED 技術(shù)。傳統(tǒng) LED 的襯底通常采用碳化硅、藍(lán)寶石或其他材料。這些襯底吸收了 LED 產(chǎn)生的一些光子，而降低了效率。在薄膜技術(shù)中，通過(guò)減少外延層的厚度，基本消除了晶片側(cè)面發(fā)光，也降低了由于內(nèi)部總反射而造成的損耗，從而將提取效率提高到超過(guò) 97%(圖 2)。除光提取效率提高之外，薄膜 LED 還可在更小的發(fā)光面積內(nèi)以更低的功耗產(chǎn)生兩倍高的亮度。薄膜 InGaN LED 也被命名為 ThinGaN。
圖2 傳統(tǒng)晶片與薄膜 LED 晶片的比較
薄膜 LED 晶片的制造
薄膜 LED 晶圓采用與傳統(tǒng) AlInGaP 和 InGaN 晶圓同樣的工藝制造，一個(gè)不同點(diǎn)就是在外延層下增加了犧牲層(圖 3)。晶圓被翻轉(zhuǎn)，粘在具有高反光鏡面的鍺載板上。然后，通過(guò)剝離，將原來(lái)的襯底去掉。剝離技術(shù)可采用化學(xué)或激光蝕刻法，這要看晶片用的是AlInGaP 還是InGaN材料。化合物晶圓采用傳統(tǒng)的金屬化工藝進(jìn)行表面處理，然后被切成單個(gè) LED 晶片并進(jìn)行封裝。所得到的晶粒的發(fā)光層厚度不超過(guò) 10 微米，沒(méi)有側(cè)面發(fā)光，效率非常高。
圖3 薄膜LED工藝流程
重要的 LED 設(shè)計(jì)思考因素
* 良好的散熱設(shè)計(jì)，以達(dá)到 LED 的最高效率。
* 優(yōu)秀的光學(xué)設(shè)計(jì)，使光線高效地到達(dá)所需的位置。
* 適合的電子驅(qū)動(dòng)電路，確保 LED 安全工作、高效且顏色控制準(zhǔn)確。
散熱設(shè)計(jì)
與傳統(tǒng)光源相同，LED 所消耗的絕大多數(shù)多余的電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能。但是，與將熱量作為紅外輻射發(fā)散的白熾燈與鹵素?zé)艄庠床煌?，LED 散熱的主要機(jī)制是傳導(dǎo)。散熱非常重要，因?yàn)?LED 光輸出隨著結(jié)溫增高而降低(圖 4)。
LED 的壽命在高結(jié)溫長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)也會(huì)縮短。因此，LED 燈設(shè)計(jì)中的散熱管理要比白熾燈設(shè)計(jì)更加關(guān)鍵，從而保證光輸出和產(chǎn)品壽命。
評(píng)論