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(xué)軍特別強調設計人員要注意：不同LED顆粒間的光色是否一致?隨著(zhù)時(shí)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?顯色指數表現如何?

　　LED的整個(gè)封裝工藝流程包括兩個(gè)重要步驟：利用金線(xiàn)對芯片和管腳進(jìn)行鍵合，以及進(jìn)行熒光粉涂布。這兩個(gè)步驟都會(huì )對LED造成色差，特別是金線(xiàn)會(huì )擋住光路，如果操作不當可能會(huì )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(wèn)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)。

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

　　目前，對于照明行業(yè)特別是照明設計來(lái)說(shuō)，最頭疼的問(wèn)題莫過(guò)于分bin.對于一些有經(jīng)驗的LED制造商來(lái)說(shuō)，通常的做法是在所有檔中使用白光LED的整個(gè)輸出范圍。然而，在特定CCT(相關(guān)顏色溫度)下，根本無(wú)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(cháng)和熒光粉的涂布工藝。因此，制造商可能會(huì )混合使用多個(gè)分bin的LED,但是這樣一來(lái)，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A(yíng)NSI規定的標準范圍。

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

　　LED發(fā)光效率如何提高?首先來(lái)看封裝。目前，市面上LED光源最為常見(jiàn)的是直插式和貼片式。深圳市長(cháng)光半導體照明科技有限公司技術(shù)副總監朱嘯天則認為，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LED的出光特點(diǎn)，長(cháng)光半導體設計了扁平化的一次光學(xué)通道，形成了平面光源陣列式芯片，可以最小化光學(xué)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(méi)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(guò)直連散熱散發(fā)出去?！睋?，目前該公司擁有完全自主知識產(chǎn)權的LED面光源技術(shù)光效已達130lm/w,整燈光效已大于100lm/w.