LED照明设计与应用
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1.2 LED芯片的类型

1.2.1LED 芯片介绍

1.MB芯片定义与特点

MB(MetalBonding,金属黏着)芯片属于UEC的专利产品,其特点如下。

(1)采用高散热系数的材料——Si作为衬底,散热容易。热导率(ThermalConductivity)分别为:

●GaAs:46W/(m·K);

●GaP:77W/(m·K);

●Si:125~150W/(m·K)。

●Cu:300~400W/(m·K)。

●SiC:490W/(m·K)。

(2)通过金属层来接合磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。

(3)导电的Si衬底取代GaAs衬底,具有良好的热传导能力(导热系数相差3~4倍),更适应于高驱动电流领域。

(4)底部金属反射层,有利于光度的提升及散热。

(5)尺寸可加大,应用于高功率领域,如42milMB。

2.GB芯片定义和特点

GB(GlueBonding,黏着结合)芯片属于UEC的专利产品,其特点如下。

(1)透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底,其发光功率是传统AS(AbsorbableStructure)芯片的2倍以上,蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。

(2)芯片四面发光,具有出色的Pattern图。

(3)其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)。

(4)双电极结构,其耐大电流性质稍差于TS单电极芯片。

3.TS芯片定义和特点

TS(TransparentStructure,透明衬底)芯片属于HP的专利产品,其特点如下:

(1)芯片工艺制作复杂,远高于ASLED。

(2)可信赖性高。

(3)透明的GaP衬底,不吸收光,亮度高。

(4)应用广泛。

4.AS芯片定义与特点

AS(AbsorbableStructure,吸收衬底)芯片,经过近四十年的发展努力,中国台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发﹑生产﹑销售已趋于成熟。

大陆芯片制造业起步较晚,其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距,在这里我们所谈的AS芯片,特指UEC的AS芯片,如712SOL-VR、709SOL-VR、712SYM-VR、709SYM-VR等,其特点如下:

(1)四元芯片,采用MOVPE工艺制备,较常规芯片亮。

(2)信赖性优良。

(3)应用广泛。

发光二极管芯片材料磊晶种类如下:

LPE:LiquidPhaseEpitaxy(液相磊晶法)GaP/GaP。

VPE:VaporPhaseEpitaxy(气相磊晶法)GaAsP/GaAs。

MOVPE:MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy(有机金属气相磊晶法)InGaAlP、GaN。

SH:GaAlAs/GaAsSingleHeterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs。

DH:GaAlAs/GaAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAs。

DDH:GaAlAs/GaAlAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAlAs。

1.2.2 LED 的分类

1.按发光颜色分类

按发光颜色,LED可分成红色、橙色、绿色(又细分为黄绿、标准绿和纯绿)、蓝色等。另外,有的LED中包含两种或三种颜色的芯片。

根据LED发光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的LED还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型LED常作为指示灯使用。

2.按发光管出光面特征分类

按发光管出光面特征,LED可分为圆形灯、方形灯、矩形灯、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的LED记作T-1;把φ5mm的LED记作T-1(3/4);把φ4.4mm的LED记作T-1(1/4)。

由半值角大小可以估计圆形发光强度角的分布情况。根据发光强度角分布图LED可分为三类。

(1)高指向型。一般为尖头环氧封装,或带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作为局部照明光源使用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。

(2)标准型。通常作为指示灯使用,其半值角为20°~45°。

(3)散射型。散射型是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂量较大。

3.按结构分类

按照结构不同,LED分为全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等。

4.按发光强度和工作电流分类

按发光强度和工作电流分类,LED分为普通亮度的LED(发光强度<10mcd)、超高亮度的LED(发光强度>100mcd)和高亮度LED(TOPLED),其发光强度为10~100mcd。

一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(其亮度与普通发光管相同)。

除上述分类方法外,还有按芯片材料和按功能等将LED分类的方法。