大功率LED產業發展趨勢

功率型LED燈的研發是市場關注的焦點,超高亮度InGaAIP紅黃光與InGaN藍綠光LED零件的研制成功與迅速發展,為功率型LED零件的開發奠定了基礎。在未來的產業化發展之路中,功率型LED將具備良好的市場前景。

一、金屬有機化合物汽相澱積(MOCVD) 
使用業界常見的金屬有機化合物汽相澱積的外延生長技術,以及多量子井架構來擴大LED晶片面積,從而加大晶片的工作電流,提高晶片的整體功率。從目前單晶片1瓦、3
和5的大功率LED向功率高至10,具有更高發光效率、經濟實用的固態LED照明光源邁進。

二、晶片鍵合(Water Bonding) 
目前使用晶片鍵合的A1GaInPTS)取代吸光的GaAs襯底(AS)的倒梯形架構的功率型大面積晶片,工作電流可達500毫安培(mA),光通量超過60流明(lm),以脈衝方式工作時,則可達140流明(lm)。此用InGaAIPAS)材質表面架構的新一代功率型LED晶片,可以獲得大於5成的外量子效率,其基本效能與TS架構的LED產品類似,可取代一般的方形晶片,而且還可以很容易按比例放大成為功率型的大大小晶片,因此在降低生產成本和實現產業化規模生產方面,材質表面高效取光架構的InGaAIPASLED具有廣闊的發展前景。 

三、晶片架構 
功率型LED所用的外延材料,雖然其內量子效率還需進一步提高,但獲得高發光通量的最大障礙乃是晶片的取光效率低,其原因是半導體與封裝環氧的折射率相差較大,致使內部的全反射臨界角很小。

 

現階段,一般理念設計的超高亮度LED產品,並不能充分滿足照明所需的亮度。為了提高LED的亮度,必須使用新的設計理念,用倒裝焊新架構來提高晶片的發光效率。

四、生產製程
1.
金屬有機化合物汽相澱積(MOCVD
2.
倒裝焊接與晶片鍵合
3.
材質表面架構與動態自適應粉塗布量控制。

五、產業化技術指標
1.
晶片功率:1W3W5W10W
2.
產品成品率必須大於等於95%以上

六、未來發展動向
1.
手電筒、礦燈、航標燈等均為大功率LED的重要應用範圍。
2.
車用市場將是白光LED的高成長領域,汽車內外部照明均會用到大功率LED。
3.
手機、數位相機用的閃光燈,將會進一步提高高率LED的利用率。
4.
路燈照明、燈飾、景觀燈會慢慢地用高功率LED產品取代霓虹燈,被視為重要市場。

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