ATAGO(愛宕)助LED行業(ye) 采用高折射率封裝材料提高取光效率
LED以其特殊發光機製,具備環保省能源的優(you) 勢,從(cong) 早期隻用在指示燈到目前LCD背光源、大型廣告牌、車頭燈和照明應用,可謂蓬勃發展;
而LED整體(ti) 之發光效能主要受到二極管芯片、構裝形式與(yu) 封裝材料所左右,隨著磊晶技術的進步,二極管芯片內(nei) 部發光效率已達90%以上,不過礙於(yu) 構裝形式和封裝材料影響,ledzui終外部取光效率僅(jin) 為(wei) 30%,足見構裝形式與(yu) 封裝材料對led亮度的重要性。
封裝材料的影響zui主要在於(yu) 填充膠的選擇。以白光LED為(wei) 例,芯片折射率約2-4,如gan(n=2.5)及gap(n=3.45)均遠高於(yu) 常見的環氧樹脂或矽氧烷樹脂封裝材料折射率(n=1.40-1.53),折射率差異過大導致全反射發生,將光線反射回芯片內(nei) 部而無法有效導出,因此提高封裝材料的折射率將可減少全反射的發生。
所以,為(wei) 了提高LED產(chan) 品封裝的取光效率,必須提高封裝材料的折射率,以提高產(chan) 品的臨(lin) 界角,從(cong) 而提高產(chan) 品的封裝發光效率。同時,封裝材料對光線的吸收要小。為(wei) 了提高出射光的比例,封裝的外形是拱形或半球形,這樣,光線從(cong) 封裝材料射向空氣時,幾乎是垂直射到界麵,因而不再產(chan) 生全反射。材化所高折射封裝材料開發必須使用折光儀(yi) 來測定材料的折射率。是專(zhuan) 業(ye) 的折光儀(yi) 生產(chan) 廠家,其*的折射率測量範圍可高達1.87,更有,可測量450-1550nm波長下的折射率,是LED行業(ye) 研究的好幫手。
發光二極管LED的核心會(hui) 發出不同的顏色,因此,測試封裝材料在不同波長下的折射率非常重要,在LCD研究領域,我們(men) 希望掩蔽材料或者微透鏡(MASK Material or Micro-lens)在不同波長下的折射率盡量相同或者相近,這樣,才能獲得純色的聚焦光線,避免LCD顯示器的顏色彌散導致相鄰發光點的光汙染。
根據研究,以藍光芯片/黃色yag熒光粉的白光LED組件為(wei) 例,藍光LED芯片折射率為(wei) 2.5,當封裝材料的折射率從(cong) 1.5時提升至1.7時,光取出效率提升了近30%;因此,提升封裝材料的折射率降低芯片與(yu) 封裝材料間折射率差異來達到提升出光效能,是目前led封裝材料研發主軸之一。
主要集中於(yu) 兩(liang) 個(ge) 熱點
1.分子結構設計
2.有機/無機混成材料技術
選擇適當的高折射率奈米無機粉體(ti) ,經過特殊的表麵處理後均勻分散在有機封裝材料中,或利用溶膠凝膠法有機/無機奈米混成技術得到高折射率材料,皆是提升有機高分子折射率的方式。
材化所高折射封裝材料開發必須使用折光儀(yi) 來測定材料的折射率。是專(zhuan) 業(ye) 的折光儀(yi) 生產(chan) 廠家,其*的折射率測量範圍可高達1.87,更有,可測量450-1550nm波長下的折射率,是LED行業(ye) 研究的好幫手。
多波長折射儀有DR-M2,DR-M4兩種不同型號,前者屬於常規折射率型號(zui高可測到1.84),後者為高折射率型號(zui高可測定到1.92),可以選配不同的濾光片以及紅外觀察鏡,使測定的波長擴展到1550nm.