LED技术研发还有10年发展空间（下）
时间:2008-03-23 11:35:06 来源:转载 作者:
▲晶电的OMA技术，改用矽为基板材料，发光效率增加23倍，由原本的1520lm/W，增加到50lm/W。
进一步的改善则是表面粗化处理，因为在原本平坦表面，入射角17度以内的光线可以取出，但超过17度就会反射回来，经过粗化处理后则可增加取出率，这时亮度又进一步成为400％。
在与国联合并后，新晶电进一步研发国联原本的技术架构MB（Metal Bonding，金属接合）和GB（Glue Bonding），目前发光效率已可达80lm/W，预计年底进入量产。新版的GB进一步改变出光方式，使用蓝宝石（Sapphire）为基板，在实验室的数据则已达100lm/W。
▲GB和MB技术结构图
■蓝光LED研发致力内在效能提升
四元LED的internal efficiency约为90％，但取出效率只有20％，因此技术上也致力将取出效率提升；蓝光（InxGa1-xN）LED则不同，内在效能仅30％，而因为原本就是使用透明基板，出光效率较高，为50％。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
蓝光LED由Nichia发明，使用Sapphire为基板，因为Sapphire为绝缘材料并不导电，因此P、N两极需镀于同侧方能导电；之后在表面再覆盖上一层TCL（Transparent Contact Layer）NiAu，使得电流能够扩散。这种结构可以长出低亮度蓝光LED，效率约为5lm/W，普遍使用在手机按键。
不过NiAu会造成遮光，晶电遂把TCL换成ITO，使得发光效率提升为180％，成为高亮度蓝光LED；之后再进一步将表面粗化处理，发展出Venus，亮度可再提升1020％。ITO也成为高亮度LED的代表。
▲上图显示在蓝光LED上，Osram利用不同形状切割和上下改变来增加发光效率，而Osram的ThinGaN是现在相当主流的蓝光技术；晶电则将TCL采用ITO，使发光效率由约25lm/W增加到40lm/W，粗化后再增为60lm/W，ITO也成为高亮度蓝光的代表
■越过Flip chip Vertical Type最近兴起
上述NiAu遮光效应致使光的穿透率剩下60％，后来Lumileds开发出一度相当热门的Flip Chip技术，将芯片反转，并在反转后的底座加上一个镜面，增加光的反射，镜面使用银或铝材质。但是该技术发光效率与Venus相仿，却多出package的成本。
Vertical Type的LED是把原本水平架构的P/N电极，改为垂直架构。为增加导电，将Sapphire拿掉，背面改电镀铜，优点是增加效能，可以run到1A的电流。不过铜的热膨胀系数过高，半导体约6PPM/℃，但铜却超过17PPM/℃，因此铜并不是理想的材料，在高温下会有信赖度不佳的问题。
最近Nichia和Cree/Osram都分别提出了Vertical Type架构，Nichia是使用CuW为基板，与磊晶之间用金属镜面黏合，Cree/Osram则是使用矽或锗（Ge）为基板，同样也使用金属镜面。
进一步的改善则是表面粗化处理，因为在原本平坦表面，入射角17度以内的光线可以取出，但超过17度就会反射回来，经过粗化处理后则可增加取出率，这时亮度又进一步成为400％。
在与国联合并后，新晶电进一步研发国联原本的技术架构MB（Metal Bonding，金属接合）和GB（Glue Bonding），目前发光效率已可达80lm/W，预计年底进入量产。新版的GB进一步改变出光方式，使用蓝宝石（Sapphire）为基板，在实验室的数据则已达100lm/W。
▲GB和MB技术结构图
■蓝光LED研发致力内在效能提升
四元LED的internal efficiency约为90％，但取出效率只有20％，因此技术上也致力将取出效率提升；蓝光（InxGa1-xN）LED则不同，内在效能仅30％，而因为原本就是使用透明基板，出光效率较高，为50％。 山东照明网 http://www.lightingsd.com字串8
蓝光LED由Nichia发明，使用Sapphire为基板，因为Sapphire为绝缘材料并不导电，因此P、N两极需镀于同侧方能导电；之后在表面再覆盖上一层TCL（Transparent Contact Layer）NiAu，使得电流能够扩散。这种结构可以长出低亮度蓝光LED，效率约为5lm/W，普遍使用在手机按键。
不过NiAu会造成遮光，晶电遂把TCL换成ITO，使得发光效率提升为180％，成为高亮度蓝光LED；之后再进一步将表面粗化处理，发展出Venus，亮度可再提升1020％。ITO也成为高亮度LED的代表。
▲上图显示在蓝光LED上，Osram利用不同形状切割和上下改变来增加发光效率，而Osram的ThinGaN是现在相当主流的蓝光技术；晶电则将TCL采用ITO，使发光效率由约25lm/W增加到40lm/W，粗化后再增为60lm/W，ITO也成为高亮度蓝光的代表
■越过Flip chip Vertical Type最近兴起
山东照明网 http://www.lightingsd.com字串5
上述NiAu遮光效应致使光的穿透率剩下60％，后来Lumileds开发出一度相当热门的Flip Chip技术，将芯片反转，并在反转后的底座加上一个镜面，增加光的反射，镜面使用银或铝材质。但是该技术发光效率与Venus相仿，却多出package的成本。
Vertical Type的LED是把原本水平架构的P/N电极，改为垂直架构。为增加导电，将Sapphire拿掉，背面改电镀铜，优点是增加效能，可以run到1A的电流。不过铜的热膨胀系数过高，半导体约6PPM/℃，但铜却超过17PPM/℃，因此铜并不是理想的材料，在高温下会有信赖度不佳的问题。
最近Nichia和Cree/Osram都分别提出了Vertical Type架构，Nichia是使用CuW为基板，与磊晶之间用金属镜面黏合，Cree/Osram则是使用矽或锗（Ge）为基板，同样也使用金属镜面。
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