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深圳雷曼光電科技有限公司總經(jīng)理李漫鐵于2009年9月6日在深圳會展中心五樓會議廳舉行的2009LED照明技術及發(fā)展論壇上發(fā)表題為《幾種前沿領域的LED封裝器件》的精彩演講，引起業(yè)界廣泛關注。
深圳雷曼光電科技有限公司總經(jīng)理李漫鐵
李總指出，LED器件的封裝已經(jīng)有四十年的歷史，近幾年，隨著LED產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，LED的應用領域不斷擴大，對LED器件的封裝形式及性能提出了更高、更特別的要求。為適應各種LED應用領域的不同要求，各LED封裝企業(yè)推出了各種性能先進可靠的LED器件，滿足了應用端的要求，同時也推動了LED封裝技術的進步。
值得關注的前沿領域的LED封裝器件
1、高亮度、低衰減和完美配光的紅、綠、藍直插式橢圓形LED在戶外大尺寸、高亮度、動態(tài)性、耐候性顯示領域，無疑led顯示屏是唯一的選擇。近幾年，隨著性價比的提高，全彩LED顯示屏已取代單雙色顯示屏成為戶外顯示屏的主流產(chǎn)品，在戶外廣告、信息顯示、舞臺背景、樓宇裝飾、戶外招牌等領域大放異彩。2008年北京奧運會上高科技的LED顯示產(chǎn)品更是讓世人更深刻地認識了LED顯示的優(yōu)勢所在。
目前戶外大型彩色led顯示屏的顯示器件90%為紅、綠、藍直插式橢圓形LED。由于每平米戶外led顯示屏包含上萬顆LED器件，每塊上百平米的彩色顯示屏包含有上百萬只LED，故此類顯示屏用途的橢圓形LED屬于高端LED領域，需具備如下主要優(yōu)異特性：①高亮度;②高抗靜電;③一致性(波長、高亮、角度);④低衰減;⑤低失效率;⑥紅綠藍配光一致性。
眾所周知，此領域的LED器件在一段時間內(nèi)被國外品牌所壟斷。可喜的是，這兩年，國內(nèi)封裝技術已有很大的進步，在上述五個方面已有趕超的可能。
高亮度方面，隨著芯片制造工藝的進步，目前國產(chǎn)最高亮度的芯片已能接近或達到國外水平，從而達到高效節(jié)能的目的。
高抗靜電方面，目前的橢圓形LED抗靜電能力已達4000伏(人體模式)，能滿足應用端苛刻的生產(chǎn)和應用環(huán)境。
高一致性方面，波長、亮度通過分光分色機能有效篩分。角度的一致性方面通過精密的固晶、封膠設備和良好的工藝管控，再加上優(yōu)異的橢圓透鏡設計，能夠很好的達到同一機種不同批次角度的一致性，角度的離散性能控制在有效規(guī)格范圍之內(nèi)。
低衰減方面，通過選用高抗UV性能的外封膠水、性能優(yōu)異的固晶低膠及低熱阻的散熱結(jié)構(gòu)設計，現(xiàn)已能有效控制LED的衰減，尤其是藍色和綠色LED的衰減控制在3000小時20mA常溫點亮后10%以內(nèi)，從而使紅、綠、藍的衰減保持一致性并很小，使彩色led顯示屏長時間使用不至于出現(xiàn)亮度下降、色彩失真的現(xiàn)象。
低失效率方面，通過選用高匹配性的封裝物料、先進的封裝工藝和嚴格的品質(zhì)管控，使得LED器件的失效率在正常工作3000小時內(nèi)小于30PPM，達到國際同類水平。
紅綠藍配光一致性方面，通過優(yōu)異的電腦光學設計軟件及對封裝特性的透徹了解，設計出高度配光一致性的紅綠藍橢圓透鏡模具，使得LED全彩顯示屏在任意角度的白平衡具有相對一致性，從而保證LED彩色顯示屏的色彩還原性和逼真性。
以上五項性能的完美結(jié)合，才能符合高端全彩LED顯示屏的需求。
目前此類橢圓形紅綠藍LED在戶外全彩LED顯示屏應用中，國產(chǎn)LED已占居半壁江山，其中的高端產(chǎn)品已能與國外產(chǎn)品抗衡。
2、高防護等級的戶外型SMD
貼片型LED簡稱SMD，是一種新型的LED器件，尤其是頂部發(fā)光TOP型SMD具有小尺寸、超薄型、高亮度、大角度等特點。但此類器件往往用于戶內(nèi)，不具備戶外防護性能。隨著近幾年SMD器件戶外使用需求的增多，尤其是戶外全彩顯示屏及戶外樓宇亮化的需求，高防護等級的戶外型SMD應運而生。
SMD用于戶外全彩SMD顯示屏，具有超小像素點間距、生產(chǎn)效率高、水平垂直角度大、混色效果好、對比度高等優(yōu)點，隨著SMD亮度的提高，現(xiàn)已能滿足20mm點間距戶外顯示屏5000尼特亮度的要求。
戶外高防護等級SMD需滿足耐高溫、耐高濕、耐紫外線的苛刻條件，故在金屬支架與PPA材料的粘合性能、外封膠水的抗UV性能、PPA材料抗UV性能、外封膠水與PPA的粘合性能、外封膠水的滲透性能等關鍵要素上需全面通過選材、試驗工藝和管控來解決。
目前具備高防護等級戶外型SMD技術的公司不多。預計此種類型SMD的推出將極大地推動SMD在戶外顯示照明的應用，減少以前因加裝防水設計而額外支出的成本，并能簡化設計。
3、廣色域、低衰減、高色溫穩(wěn)定性白色SMD
在未來五年內(nèi)，LED器件的一個重要應用領域?qū)⑹谴蟪叽缫壕э@示屏背光源，尤其是大尺寸液晶電視。傳統(tǒng)的液晶CCFL背光由于不環(huán)保、能耗高、色域窄、壽命短的缺點，正在被逐步淘汰。據(jù)報道，因LED背光源具有長壽命、低功耗、廣色域的優(yōu)點，2009年7月份出貨的筆記本電腦液晶背光源中，LED背光占已有40%的份額。
盡管液晶LED背光源除了白色SMD的解決方案以外，還有RGB混色的解決方案，但因經(jīng)濟和技術的原因，此方案已基本退出市場，白色SMD成為目前液晶LED背光的主流方案。
用于大尺寸液晶顯示屏背光源的白色SMD需要具備如下性能：①高光效;②低衰減;③廣色域;④高色溫穩(wěn)定性。
目前廣色域白色SMD的較領先的光效水平平均在50lm至60lm每瓦，不同尺寸的LED芯片、不同的封裝形式、不同的熒光粉配比會有不同的光效。廣色域白色SMD光效與非廣色域白色SMD的光效還有較大差距，前者只有約60%左右，此方面還有待進一步提高，以降低能耗。
廣色域白色SMD的衰減水平是一項重要指標，除與常規(guī)白色SMD的衰減因素相關外，還主要與廣色域熒光粉的穩(wěn)定性相關，需選擇穩(wěn)定性好的廣色域熒光粉以及相匹配的高性能熒光膠。
白色SMD的色域決定了大尺寸液晶顯示屏色彩鮮艷度和逼真度。故需選擇具有產(chǎn)生RGB三種波峰的高效率熒光粉來實現(xiàn)。目前常見的是RG熒光粉配藍色芯片方案。
廣色域白色SMD的色域穩(wěn)定性將影響整個液晶顯示屏的色彩一致性和穩(wěn)定性，因為液晶背光模組通常由幾百顆SMD組成，這幾百顆SMD的色溫長期穩(wěn)定和一致性將直接影響液晶顯示屏的穩(wěn)定色彩表現(xiàn)。
隨著大尺寸液晶顯示屏背光LED需求的強勁增長，廣色域SMD封裝技術將更加完善和進步。
小結(jié)
李總認為，中國是LED封裝大國，也是LED的應用大國。LED應用的強勁需求將會促進中國LED封裝技術的發(fā)展和進步，中國LED封裝企業(yè)有望逐步占領高端封裝技術領域。
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