在報告中,他總結了LED市場和技術的發(fā)展,提及從應用領域的變化,到光效的改進。另外還分析了LED市場的驅動力和阻礙。對過去三年的封裝價格趨勢進行了分析。整體處于一個下降的水平。他指出從2010年起,各種不同封裝形式的成本都在急劇下降,就能效而言,提升了近40%。由于LED材料成本下降空間已經接近極限,所以未來就需要在封裝方式的創(chuàng)新以及新材料新技術的推動上下功夫。他指出在照明產品價值鏈中,中游封裝是降低成本最具可能性的環(huán)節(jié)。在這個基礎上,劉國旭博士詳細分析了LED封裝技術發(fā)展趨勢以及面臨的挑戰(zhàn)。
趨勢一:倒裝芯片焊接
目前,LED封裝用芯片80%是水平結構,10%是垂直結構,另外還有10%是倒裝芯片(藍寶石)。倒裝芯片具有諸多優(yōu)點,例如免金線,高可靠性、減少光吸收、無表明電極擋光、低熱阻等。
趨勢二:芯片級封裝
半導體LED封裝結構進化與IC封裝趨勢一致,芯片級封裝,其封裝尺寸不超過芯片尺寸的1.2倍。可以免金線,免支架,結構緊湊并且能夠降低成本。
趨勢三:集成封裝光引擎技術
優(yōu)勢:結構簡單,直接交流電源驅動,無需交流直流轉換和電解質電容,可靠性好,免去或減少外部PCB結構,更節(jié)省空間;低驅動電流和更好地熱學性能;利用HV-LED:6V、9V、21V--驅動設計更加靈活;可調光;線性驅動,具有良好的功率因素和低總諧波失真;相對于開關模式的設計,具有更低的電磁干擾。
挑戰(zhàn):調光至10%左右的頻閃解決。
趨勢四:LED燈絲
實現360度全周發(fā)光,模擬白熾燈設計;COB到條形COG,透明基底,藍寶石,透明氧化鋁,玻璃,甚至金屬,雙面熒光粉涂布,高壓小芯片加低電流驅動,無熱沉,低成本。
挑戰(zhàn),目前以4W為主,如果要做到更高瓦數,溫度及可靠性都要進行相應改變。
趨勢五:縮小暖白和冷白之間的光效差
冷白:CCT=4700-7000K,CRI=70-80
暖白:CCT=2500-3700K,CRI=80-90
對于暖白,市場占有率超過60%,暖白比冷白LED光效(lm/w)低25%左右。
挑戰(zhàn):將差距縮小至10%左右;
使用高光效紅光LED或者新型銀光粉材料技術,改變芯片表面對藍光及紅綠光的吸收反射性。
趨勢六:高顯指,廣色域
對于商照,高顯指使色彩看起來充滿活力,紅色更加生動逼真。
CRI=95和R9=95(飽和紅色)可通過U或NUV+RGB Phosphor實現
提高顯色指數的其他方案:B+RG Phosphor,BR chip+G Phosphor
對于TV和Monitor,廣色域提供了豐富的色彩體驗
量子點可以實現NTSC105%和99%的高色域。
提高廣色域的其他方案:B+RG Phosphor,BR chip+G Phosphor。
趨勢七:量子點波長轉換器
Quantum Dots特性
半導體材料制成的納米晶體可界定各個尺寸電子-空穴對,實現不同波長(與熒光粉類似)
量子點直徑3-7nm?蓪崿F全光譜的所有顏色,通過調整晶體微粒大小,峰值發(fā)射波長可調整到+/-1nm。
半峰寬窄度小于30nm.(熒光粉的半峰為60-80nm)。可減少光散射,高量子效率在90%以上。
最后他總結道,將SSL推入主流,面臨的挑戰(zhàn)不僅僅是lm/w。更是lm/$。LED封裝企業(yè)應該把握節(jié)約成本和技術革新的機會,LED封裝類型和封裝材料,決定了是否能夠使用更高的電流密度,和承受更高的環(huán)境溫度;诘範钚酒腃SP技術,有可能成為降低成本,改善性能的未來技術發(fā)展方向。
在對LED中游的封裝技術發(fā)展趨勢進行了全面的分析之后,他強調,LED封裝作為LED產業(yè)的中游領域,永遠不會消失,在未來的發(fā)展中需要通過技術的革新去滿足市場的需求。