ATAGO(愛宕)助LED行業(yè)采用高折射率封裝材料提高取光效率
LED以其特殊發(fā)光機(jī)制,具備環(huán)保省能源的優(yōu)勢,從早期只用在指示燈到目前LCD背光源、大型廣告牌、車頭燈和照明應(yīng)用,可謂蓬勃發(fā)展;
而LED整體之發(fā)光效能主要受到二極管芯片、構(gòu)裝形式與封裝材料所左右,隨著磊晶技術(shù)的進(jìn)步,二極管芯片內(nèi)部發(fā)光效率已達(dá)90%以上,不過礙于構(gòu)裝形式和封裝材料影響,ledzui終外部取光效率僅為30%,足見構(gòu)裝形式與封裝材料對led亮度的重要性。
封裝材料的影響zui主要在于填充膠的選擇。以白光LED為例,芯片折射率約2-4,如gan(n=2.5)及gap(n=3.45)均遠(yuǎn)高于常見的環(huán)氧樹脂或硅氧烷樹脂封裝材料折射率(n=1.40-1.53),折射率差異過大導(dǎo)致全反射發(fā)生,將光線反射回芯片內(nèi)部而無法有效導(dǎo)出,因此提高封裝材料的折射率將可減少全反射的發(fā)生。
所以,為了提高LED產(chǎn)品封裝的取光效率,必須提高封裝材料的折射率,以提高產(chǎn)品的臨界角,從而提高產(chǎn)品的封裝發(fā)光效率。同時,封裝材料對光線的吸收要小。為了提高出射光的比例,封裝的外形是拱形或半球形,這樣,光線從封裝材料射向空氣時,幾乎是垂直射到界面,因而不再產(chǎn)生全反射。材化所高折射封裝材料開發(fā)必須使用折光儀來測定材料的折射率。ATAGO(愛宕)是專業(yè)的折光儀生產(chǎn)廠家,其*的高折射率阿貝折光儀折射率測量范圍可高達(dá)1.87,更有DR-M4/1550型號的多波長折射儀,可測量450-1550nm波長下的折射率,是LED行業(yè)研究的好幫手。
發(fā)光二極管LED的核心會發(fā)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(lǐng)域,我們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(dǎo)致相鄰發(fā)光點(diǎn)的光污染。
根據(jù)研究,以藍(lán)光芯片/黃色yag熒光粉的白光LED組件為例,藍(lán)光LED芯片折射率為2.5,當(dāng)封裝材料的折射率從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封裝材料間折射率差異來達(dá)到提升出光效能,是目前led封裝材料研發(fā)主軸之一。
主要集中于兩個熱點(diǎn)
1.分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.有機(jī)/無機(jī)混成材料技術(shù)
選擇適當(dāng)?shù)母哒凵渎誓蚊谉o機(jī)粉體,經(jīng)過特殊的表面處理后均勻分散在有機(jī)封裝材料中,或利用溶膠凝膠法有機(jī)/無機(jī)奈米混成技術(shù)得到高折射率材料,皆是提升有機(jī)高分子折射率的方式。
材化所高折射封裝材料開發(fā)必須使用折光儀來測定材料的折射率。ATAGO(愛宕)是專業(yè)的折光儀生產(chǎn)廠家,其*的高折射率阿貝折光儀折射率測量范圍可高達(dá)1.87,更有DR-M4/1550型號的多波長折射儀,可測量450-1550nm波長下的折射率,是LED行業(yè)研究的好幫手。
多波長折射儀有DR-M2,DR-M4兩種不同型號,前者屬于常規(guī)折射率型號(zui高可測到1.84),后者為高折射率型號(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(kuò)展到1550nm.