您好!欢迎访问广东米乐易游体育有限公司网站!从事LED足球场照明灯、羽毛球场照明、篮球场照明灯、高尔夫球场照明等产品的研发、生产
12年专注LED照明灯厂家年专注LED照明灯厂家

LED照明产品及整体方案解决提供商

4照明百科
您的位置:首页  ->  照明百科  -> 行业新闻

国内外的HV LED技术研发现状

文章出处:行业新闻 责任编辑:广东米乐易游体育有限公司 发表时间:2022-07-04
  

直流发光二极管目前应用广泛(DC led),如果要通过市电供电,必须增加对直流的交流(AC-DC)整流器容易造成额外的材料成本和能源转换损失,因此行业已经开发出由交流电直接驱动的高压LED(HV LED),可大幅提升LED照明系统的能源利用率和发光效率。

日光灯是传统照明光源中最好的发光效率,其发光效率约为65lm/W。用于镇流器的额外电路会造成13-20%的能量损失。光源发光通过灯具的反射罩,其光源效率损失约为30-40%。因此,在实际照明应用环境下,日光灯的照明效率约为35%lm/W。虽然光源本身发光效率高,但附加电路和灯具结构造成的光损失,将会大幅降低灯源的发光效率。

目前已广泛应用于照明光源的高功率白光直流发光二极管(DC LED)(表1)光源发光效率可达150lm/W。但DC LED它由直流电源驱动。如果要在市电上使用,必须增加对直流的交流(AC-DC)对于整流器来说,电源转换会造成20-30%的能源损耗,驱动电路的体积也比较大,灯具的设计弹性会比较有限。

台湾自主研发的高压(HV)LED技术产品可直接使用市电110伏特,只需简单的外部驱动电路(V)/220V驱动操作,并具备90%高功率因数 (PF)、95%具有高能利用率、高发光效率等优点。目前,晶元光电已成为国际发展的先机,国内制造商也将陆续出现HV LED晶粒产品出货国外LED大厂使用封装及应用,国内也有很多相关厂家投资HV LED照明光源产品的开发是未来照明光源的主流趋势。

迥异DC LED 驱动方式 HV LED特点与设计大相径庭

高压LED多颗微晶粒以半导体工艺的形式放置在同一基板上,然后串联而成。所需的工艺技术和传统工艺LED非常相似。但由于驱动方式不同,特别是在交流电驱动条件下,高压LED传统的特点和设计方向LED差异显著。

1为高压LED芯片结构表示。在同一基板上制作的多个微晶粒通过金属导线串联,而高压驱动电流通过末端的两个导线垫片进入微晶粒串。从2个微晶粒结构的侧面,可以发现单个微晶粒的结构和传统LED主要区别在于尺寸的不同,其他包括透明导电层、表面粗糙度和案例蓝宝石基板可以改善传统 LED高效技术也适用于高压LED。

1 高压LED结构上视

2 蓝宝石基板生长GaN微晶粒侧视结构

高压LED与传统LED芯片的主要区别在于绝缘基板的使用、绝缘槽的蚀刻和金属导线的制造。LED核心概念是串联制作在同一基板上的多个微晶粒,因此使用绝缘基板来确保微晶粒之间的电绝缘是高压的LED正常运行的基本条件。(GaN)材料生长LED而言,由于所使用的蓝宝石基板具备极佳绝缘特性,因此,只要将微晶粒间的沟槽蚀刻到基板外露,就能达到良好的电绝缘。

另外,从3中可以发现,虽然微晶粒之间的绝缘槽是高压的LED必要的结构可以正确运行,但LED芯片的整体发光面积减少了。尽管在概念上,绝缘槽越窄,高压就会增加LED芯片的可发光面积,但相对也会提升制程的困难度。

3 高压LED芯片SEM照片

绝缘槽的侧壁必须用介电材料覆盖,以避免金属导线通过表面,P-N材料之间发生短路。然而,当绝缘槽过窄时,介电材料薄膜可能不完全覆盖,无论是化学气相沉积还是蒸镀,导致微晶粒P-N材料短路失效。同样,过窄的绝缘槽也会使金属蒸气难以进入,导致金属导线膜厚度过薄甚至不连续,然后导致高压LED芯片串联电阻增加,甚至开路故障。

为了提高介电材料和导线金属膜的工艺率,将绝缘槽制成开口向上的倒梯形结构是一种可行的方法。4中显示的倾斜侧壁结构微晶粒和高压LED 除了工艺良率外,非矩形几何结构还有助于提高微晶粒的光去除效率。此外,为了避免金属屏蔽,降低高压LED发光效率,铺设在微晶粒之间的金属导线必须具有低阻抗和低光屏蔽的特性。制作细而厚的金属导线是实现上述目标的方法之一,使用氧化锆锡等透明金属氧化物(ITO)或氧化锌(ZnO)等等,作为导线材料也是可行的,两者都有助于提高高压LED发光效率。

4 微晶粒结构具有倾斜侧壁和倒梯形开口

以下是国内外的HV LED技术研发现状,做一个总体的整理。

Copyright© 广东米乐易游体育有限公司 版权所有 粤ICP备16028726号 访问量:百度统计】 【BMAPGMAP
技术支持:【东莞网站建设】【后台管理
在线咨询

电话

全国服务热线

4006-999-335

联系人

13924351381/雷生

微信

二维码

微信咨询

手机站

二维码

手机站

XML 地图