李漫铁：中国LED封装企业应关注高端封装技术发展

李漫铁：中国LED封装企业应关注高端封装技术发展

深圳雷曼光电科技有限公司总经理李漫铁于2009年9月6日在深圳会展中心五楼会议厅举行的2009 LED照明技术及发展论坛上发表题为《几种前沿领域的LED封装器件》的精彩演讲，引起业界广泛关注。

　　李总指出，LED器件的封装已经有四十年的历史，近几年，随着LED产业的迅速发展，LED的应用领域不断扩大，对LED器件的封装形式及性能提出了更高、更特别的要求。为适应各种LED应用领域的不同要求，各LED封装企业推出了各种性能先进可靠的LED器件，满足了应用端的要求，同时也推动了LED封装技术的进步。 　　

         值得关注的前沿领域的LED封装器件

　　1、高亮度、低衰减和完美配光的红、绿、蓝直插式椭圆形LED　　在户外大尺寸、高亮度、动态性、耐候性显示领域，无疑LED显示屏是唯一的选择。近几年，随着性价比的提高，全彩LED显示屏已取代单双色显示屏成为户外显示屏的主流产品，在户外广告、信息显示、舞台背景、楼宇装饰、户外招牌等领域大放异彩。2008年北京奥运会上高科技的LED显示产品更是让世人更深刻地认识了LED显示的优势所在。

　　目前户外大型彩色LED显示屏的显示器件90%为红、绿、蓝直插式椭圆形LED。由于每平米户外LED显示屏包含上万颗LED器件，每块上百平米的彩色显示屏包含有上百万只LED，故此类显示屏用途的椭圆形LED属于高端LED领域，需具备如下主要优异特性：①高亮度;②高抗静电;③一致性(波长、高亮、角度);④低衰减;⑤低失效率;⑥红绿蓝配光一致性。

　　众所周知，此领域的LED器件在一段时间内被国外品牌所垄断。可喜的是，这两年，国内封装技术已有很大的进步，在上述五个方面已有赶超的可能。

　　高亮度方面，随着芯片制造工艺的进步，目前国产最高亮度的芯片已能接近或达到国外水平，从而达到高效节能的目的。

　　高抗静电方面，目前的椭圆形LED抗静电能力已达4000伏(人体模式)，能满足应用端苛刻的生产和应用环境。

　　高一致性方面，波长、亮度通过分光分色机能有效筛分。角度的一致性方面通过精密的固晶、封胶设备和良好的工艺管控，再加上优异的椭圆透镜设计，能够很好的达到同一机种不同批次角度的一致性，角度的离散性能控制在有效规格范围之内。

　　低衰减方面，通过选用高抗UV性能的外封胶水、性能优异的固晶低胶及低热阻的散热结构设计，现已能有效控制LED的衰减，尤其是蓝色和绿色LED的衰减控制在3000小时20mA常温点亮后10%以内，从而使红、绿、蓝的衰减保持一致性并很小，使彩色LED显示屏长时间使用不至于出现亮度下降、色彩失真的现象。

　　低失效率方面，通过选用高匹配性的封装物料、先进的封装工艺和严格的品质管控，使得LED器件的失效率在正常工作3000小时内小于30 PPM，达到国际同类水平。

　　红绿蓝配光一致性方面，通过优异的电脑光学设计软件及对封装特性的透彻了解，设计出高度配光一致性的红绿蓝椭圆透镜模具，使得LED全彩显示屏在任意角度的白平衡具有相对一致性，从而保证LED彩色显示屏的色彩还原性和逼真性。

　　以上五项性能的完美结合，才能符合高端全彩LED显示屏的需求。

　　目前此类椭圆形红绿蓝LED在户外全彩LED显示屏应用中，国产LED已占居半壁江山，其中的高端产品已能与国外产品抗衡。

　　2、高防护等级的户外型SMD

　　贴片型LED简称SMD，是一种新型的LED器件，尤其是顶部发光TOP型SMD具有小尺寸、超薄型、高亮度、大角度等特点。但此类器件往往用于户内，不具备户外防护性能。随着近几年SMD器件户外使用需求的增多，尤其是户外全彩显示屏及户外楼宇亮化的需求，高防护等级的户外型SMD应运而生。

　　SMD用于户外全彩SMD显示屏，具有超小像素点间距、生产效率高、水平垂直角度大、混色效果好、对比度高等优点，随着SMD亮度的提高，现已能满足20mm点间距户外显示屏5000尼特亮度的要求。

　　户外高防护等级SMD需满足耐高温、耐高湿、耐紫外线的苛刻条件，故在金属支架与PPA材料的粘合性能、外封胶水的抗UV性能、PPA材料抗UV性能、外封胶水与PPA的粘合性能、外封胶水的渗透性能等关键要素上需全面通过选材、试验工艺和管控来解决。

　　目前具备高防护等级户外型SMD技术的公司不多。预计此种类型SMD的推出将极大地推动SMD在户外显示照明的应用，减少以前因加装防水设计而额外支出的成本，并能简化设计。

　　3、广色域、低衰减、高色温稳定性白色SMD

　　在未来五年内，LED器件的一个重要应用领域将是大尺寸液晶显示屏背光源，尤其是大尺寸液晶电视。传统的液晶CCFL背光由于不环保、能耗高、色域窄、寿命短的缺点，正在被逐步淘汰。据报道，因LED背光源具有长寿命、低功耗、广色域的优点，2009年7月份出货的笔记本电脑液晶背光源中，LED背光占已有40%的份额。

　　尽管液晶LED背光源除了白色SMD的解决方案以外，还有RGB混色的解决方案，但因经济和技术的原因，此方案已基本退出市场，白色SMD成为目前液晶LED背光的主流方案。

　　用于大尺寸液晶显示屏背光源的白色SMD需要具备如下性能：①高光效;②低衰减;③广色域;④高色温稳定性。

　　目前广色域白色SMD的较领先的光效水平平均在50lm至60lm每瓦，不同尺寸的LED芯片、不同的封装形式、不同的荧光粉配比会有不同的光效。广色域白色SMD光效与非广色域白色SMD的光效还有较大差距，前者只有约60%左右，此方面还有待进一步提高，以降低能耗。

　　广色域白色SMD的衰减水平是一项重要指标，除与常规白色SMD的衰减因素相关外，还主要与广色域荧光粉的稳定性相关，需选择稳定性好的广色域荧光粉以及相匹配的高性能荧光胶。

　　白色SMD的色域决定了大尺寸液晶显示屏色彩鲜艳度和逼真度。故需选择具有产生RGB三种波峰的高效率荧光粉来实现。目前常见的是R G荧光粉配蓝色芯片方案。

　　广色域白色SMD的色域稳定性将影响整个液晶显示屏的色彩一致性和稳定性，因为液晶背光模组通常由几百颗SMD组成，这几百颗SMD的色温长期稳定和一致性将直接影响液晶显示屏的稳定色彩表现。

　　随着大尺寸液晶显示屏背光LED需求的强劲增长，广色域SMD封装技术将更加完善和进步。

　　小结

　　李总认为，中国是LED封装大国，也是LED的应用大国。LED应用的强劲需求将会促进中国LED封装技术的发展和进步，中国LED封装企业有望逐步占领高端封装技术领域。