以基板微細加工可使LED亮度翻倍

文章來源:恒光電器

發布時間:2014-03-12

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　　日本王子控股公司宣布，確立了使用微細粒子精密涂裝技術的微細加工技術，并成功使LED及有機EL元件的亮度提高了一倍。該公司表示，將在2016年供貨利用該技術進行表面加工的LED用藍寶石襯底。該公司在展會“LED Next Stage 2014”（2014年3月4日～7日于東京有明國際會展中心舉行）上，展出了采用該技術制造的LED及有機EL元件。

　　最近，星級酒店照明燈具，醫院led照明，很多高效率的LED都使用表面加工出微細的凹凸或波浪形的藍寶石襯底“PSS（Patterned Sapphire Substrate）”。有大量案例表明，憑借PSS可使襯底上的氮化鎵（GaN）晶體更容易對光進行反射，商業照明，從而提高LED的光提取效率，LED球泡燈，發光效率可提高20～30％。制造PSS時，工程照明，一般是使用半導體制造技術中的光刻技術及納米壓印技術。

使用（右）和未使用（左）ND（納米點陣列）-PSS時的LED亮度的比較演示

　　玻璃襯底表面有無微細加工時的有機EL元件亮度的比較演示。右側有微細加工，LED燈管，王子控股等稱之為“等離子體有機EL”。

　　還可實現數百nm和數μm的復合構造

　　此次，王子控股制作的LED也使用了PSS襯底， led商業照明，但并未使用光刻及納米壓印技術，戶外照明，使用的是該公司自主開發的“ND（納米點陣列）-PSS”，其中運用了該公司獨有的微細粒子精密涂裝技術。該公司并未公布該技術的詳細情況，只表示除了能實現最小間距為200nm的凹凸構造的ND-PSS之外，還可實現由數百nm的間距和數μm的間距組合而成的復合構造型ND-PSS。

對藍寶石基板表面實施微細加工的示例（摘自發布資料）

數百nm的構造與數μm的構造組合的示例（摘自發布資料）

　　據王子控股介紹，行業資訊，使用這種ND-PSS制造的LED的發光波長為385nm的元件的正面亮度達到原來的2.4倍，照明資質，全光通量也達到原來的1.8倍。不過，發光效率未公布。

　　另外，在玻璃襯底采用該技術加工的試制有機EL元件中，LED-T5一體化燈管，CE認證，紅色發光元件正面亮度提高到了約2倍，白色發光元件正面亮度提高到了約1.7倍，節能與環保，而且還實現了低功耗和長壽命。這是因為，玻璃襯底表面加工形成的凹凸成為電極的凹凸，有助于從電極表面提取表面等離子體。“這是與日本理化學研究所共同研究出來的”（王子控股）。

　　王子控股計劃從2016年開始以4英寸為中心銷售2～6英寸的PSS襯底。該公司以前未銷售過LED用藍寶石基板，照明方案， LED置換工程，此次是全新涉足這一領域。