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硅衬底LED芯片渐“热” 亟需破三大瓶颈

2013-12-01 00:01
Timeless落尘
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  高亮度LED主要分为红外光的GaAs体系和AlGaAs体系,红、橙、黄、绿色的AlGaInP体系,绿色和蓝色的InGaN体系,以及紫外光的GaN和AlGaN体系。目前InGaN体系的蓝光光效已经较高,再结合四元系的红黄光,已经开始广泛地应用于照明、背光、显示、交通指示灯等领域。紫外光LED有着广阔的市场应用前景,半导体紫外光源在照明、杀菌、医疗、印刷、生化检测、高密度的信息储存和保密通讯等领域具有重大应用价值。红外光LED主要包括峰值波长从850nm到940nm的红外LED,广泛应用于遥控器、驱动器、电脑鼠标、传感器、安全设备和显示器背光等领域,红外LED需求持续增长的驱动力主要来源于家用电器、安全系统和无线通讯产品等。

  白光应用是蓝光LED芯片的重要市场,也是最为重要的发展方向,其采用蓝光芯片加YAG黄色荧光粉从而形成白光光源。目前,国际LED大厂在大功率蓝光芯片方面有着较为明显的优势,而国内LED芯片企业目前主要是在中小功率蓝光芯片方面有较大的发展,但由于前几年的过度投资引起了产能过剩,导致中小功率蓝光芯片市场出现了较为严重的“价格战”。对于蓝光LED芯片而言,主要的发展方向为硅基LED芯片、高压LED芯片、倒装LED芯片等。对于中小功率LED芯片市场而言,目前主流市场的趋势为0.2-0.5W市场,封装形式包括2835、5630以及COB封装等。对于其它细分领域,如垂直结构的芯片,封装后可以应用于指向性照明应用,如手电、矿灯、闪光灯、射灯等灯具产品中。

  硅衬底LED芯片渐热

  目前市场上主流的蓝光芯片一般都是在蓝宝石衬底上生长,其中以日本日亚公司为代表;此外还有一种蓝光芯片是在碳化硅衬底上生长,以美国科锐公司为代表。

  近年来硅衬底上生长的蓝光LED芯片越来越受到人们的关注。硅衬底由于可以采用IC厂的自动生产线,比较容易采纳目前IC工厂的6寸和8寸线的成熟工艺,再加上大尺寸硅衬底成本相对低廉,因而未来硅衬底LED芯片的成本预期会大幅度下降,也可促进半导体照明的快速渗透。硅基LED芯片在特性有下列特点:

  1.垂直结构,采用银反射镜镜,可使电流分布更均匀,从而实现大电流驱动;

  2.硅衬底散热性好,有利于芯片的散热;

  3.具有朗伯发光形貌,出光均匀,容易进行二次光学;

  4.适于陶瓷基板封装;

  5.适合于LED闪光灯和方向性较强的照明应用,可应用于室内、室外和便携式照明市场。

  在硅基LED芯片的开发上,晶能光电在2009年就曾推出小功率硅基LED芯片,被广泛地应用于数码显示领域。2012年6月晶能光电在广州发布了新一代大功率硅基LED芯片产品,引起了国内外LED产业界的高度关注,推出了包括28mil、35mil、45mil和55mil在内的四款硅基大功率LED芯片,其中45mil芯片达到了120lm/w的光效,并在年底达到了130lm/w,且可靠性良好。硅基LED芯片陶瓷封装后,与国际知名的产品相比,具有良好的性价比,引起了国内外封装厂和LED灯具厂的极大兴趣。据报道夏普和普瑞也宣布于2012年底实现了硅衬底白光芯片的量产,推出了两款白光芯片;另外,包括三星、欧司朗、晶电等大厂也正积极从事于硅基LED芯片的研究。

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