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LED 技术加新材料:交大研发可挠式白光 LED 片状光源

导读: 发光二极体(LED)逐渐发展为固态照明主流技术,并广泛应用于照明、显示器背光、汽车照明产业等。国立交通大学研究团队研发出高效率可挠式白光LED薄片,未来可望应用在大面积照明灯具、穿戴式设备、显示器等领域。

  发光二极体(LED)逐渐发展为固态照明主流技术,并广泛应用于照明、显示器背光、汽车照明产业等,而进阶可挠式LED技术也吸引愈来愈多人投入研发。据国际光学期刊《OpticsExpress》最新刊载内容,国立交通大学研究团队研发出高效率可挠式白光LED薄片,未来可望应用在大面积照明灯具、穿戴式设备、显示器等领域。

  通常在提到可挠曲片状光源时,较为人熟知的是有机发光二极体(OLED)。交大光电系统所副教授林建中表示,可挠式LED与OLED相比,前者不仅效率较高、寿命较长,而且成本较低极具竞争力。

  这次刊载于《OpticsExpress》的可挠式白光LED尺寸约5x5cm,采用聚亚醯胺(Polyimide,PI)软性基板,上面覆盖一层铜箔,透过微影(photolithography)制程与氧电浆蚀刻制作电极图案。研究团队利用覆晶接合技术,将81颗1.143x1.143mm大小的蓝光LED芯片,以异方性导电胶(anisotropicconductivefilm)黏着于基板上。

  而为了产生白光,LED芯片上需再添加一层聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)萤光粉薄膜,含黄色萤光体“Y3Al5O12:Ce3+”与红色萤光体“CaAlSiN3:Eu2+”。PDMS无毒且不可燃,具有高透光度、高稳定性与高柔韧性等特点。

  可挠式白光LED薄片结构

  藉由覆晶LED、PI基板与PDMS萤光粉薄膜,成功打造出厚度约6mm的可挠式白光LED薄片,可散发暖白或冷白光。在色温3,000K与5,000K下,最大发光效率分别可达81lm/W与120lm/W,不仅发光效率高,所产生的光源分布也均匀一致,均匀度达85%。至于可挠曲程度,曲率半径可达15mm。


光通量表现在挠曲变化下并无太大影响,适用于可挠式显示器及照明灯具上

  此外,可挠式白光LED以室内温度摄氏25度,进行1,000小时使用寿命测试,实测结果为发光效率耗损2.5%,预估1万小时将耗损22%。尽管使用寿命不如一般LED照明来得耐久,在持续提升可挠式白光LED整体表现下,可望进一步突破技术,未来实际导入更多应用当中。

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