https://www.fabtech.org/content/view/5774/
Sprawdzenie jasności: rynek LED rośnie, ale aplikacje o większej jasności wymagają zwiększenia produkcji
26 listopada 2007 o godz. 12:47
Nowy raport ujawnia, że mimo że sektor diod elektroluminescencyjnych (LED) nadal rośnie w ilościach produkowanych jednostek, przychody branży rosną tylko w jednocyfrowym tempie, a diody LED o dużej i ultra dużej jasności (HB-, UHB-LEDy) potrzebują zaawansowanych technologii produkcji, aby osiągnąć swój potencjał.
Yole Development oraz Europejskie Konsorcjum Przemysłu Fotonicznego wspólnie opracowały badanie rynku skupione na produkcji i technologiach LED, które przewiduje, że ogólny rynek LED wyprodukuje 40 miliardów urządzeń i osiągnie wartość 4,7 miliarda
dolarów w 2007 roku, przy czym zastosowania o niższym zastosowaniu stanowią około 83% ogółu, według autora raportu Philippea Roussel z Yole. Rynek nadal jest zdominowany przez aplikacje podświetlenia urządzeń przenośnych (telefony komórkowe, palmtopy, GPS itp.), ale diody LED o większej jasności są mocno oczekiwane w innych bardzo obiecujących rynkach, takich jak motoryzacja, podświetlenie wyświetlaczy LCD i ostatecznie oświetlenie ogólne, powiedział Chip Shots. Tylko wyższa efektywność świetlna diod LED otworzy drzwi do rynku oświetlenia ogólnego.
Mówi, że niedawne ogłoszenia producentów LED wykazują bardzo imponujące wyniki parametru efektywności lumennów na wat, nawet do 150 lm/W potwierdzonych w laboratoriach (choć ostrzega, że te wyniki osiągnięto przy niskim prądzie pracy, zazwyczaj 20 mA). Roussel wskazuje, że efektywność diody LED jest silnie związana z mocą wejściową: im większa moc wejściowa, tym mniejsza efektywność. Nie więcej niż 70 lm/W zostało zaprezentowane... przy użyciu diod LED o wysokiej mocy (>1 W).
Dzisiejsze diody LED o wysokiej mocy generują średnio 75% ciepła w porównaniu z tylko 25% światła, kontynuuje, wymieniając kilka parametrów, które muszą zostać diametralnie poprawione, takich jak wewnętrzna efektywność kwantowa, straty elektryczne, efektywność ekstrakcji i jakość konwersji fosforanowej. Aby osiągnąć te ulepszenia krokowe i stworzyć diody o wartości 150 lm/W, które generują więcej niż 50% światła w stosunku do ciepła, konieczne jest opracowanie i wdrożenie nowych technologii produkcyjnych w dużej skali.
Roussel wymienia kluczowe technologie produkcyjne, które są już stosowane lub badane: nowe podłoża materiałowe do wzrostu, usuwanie laserowe i tymczasowe łączenie, flip-chip z odbijającymi tylnymi kontaktami, transparentne górne kontakty, kryształ fotoniczny i tekstury powierzchni, krojenie/nacinanie, sortowanie, kompozycja i osadzanie UV LEDów oraz fosforanów RGB.
Zaawansowane nanorozmieszczenie kryształów fotonicznych może być wykonane za pomocą kombinacji głębokiego cięcia jonowego reaktywnego (DRIE) oraz litografii nanoimprint (NIL), techniki, która doprowadzi do zwiększenia efektywności ekstrakcji, według Roussel. Za pomocą szablonu na całą płytę można odcisnąć wzory na całym podłożu za jednym razem, z rozdzielczością 50--300 nm i głębokością 250 nm, przy koszcie poniżej 20 centów za płytę i przepustowości co najmniej 20 płyt na godzinę. Czas wprowadzenia produktu na rynek jest planowany na przyszły rok.
Firmy Molecular Imprints oraz Obducat sprzedały narzędzia NIL do przestrzeni LED. Podczas panelu skupionego na technologiach nanoimprint oraz druku elektronicznego, który prowadziłem na niedawnym wydarzeniu Small Times NanoCon, dyrektorzy zarządzający firmą, Mark Melliar-Smith (MII) oraz Patrik Lundstrom (Obducat), zgodzili się, że oczekują sprzedaży od 30 do 50 narzędzi NIL do producentów LEDów o dużej i ultra dużej jasności w ciągu najbliższych pięciu lat.
Jest dostępnych kilka różnych rozwiązań do obsługi cienkich płyt, mówi Roussel. Techniki dzielą się między te, które wykorzystują tymczasowe łączenie oraz te bez warstwy pośredniej. Obóz tymczasowego łączenia obejmuje te z nośnikiem sztywnym i bez nośnika sztywnego, a także te, które wykorzystują wosk (TEL) lub taśmy klejące z uwolnieniem cieplnym, rozpuszczalnikowym lub UV (EV Group, Suss). Co do podejść nie wymagających warstwy pośredniej, techniki różnią się między tymi wykorzystującymi siły próżni lub granice sztywne (Allvia, Semitool) a mobilny nośnik elektrostatyczny (IZM).
Brakującym elementem w sukcesie LEDów o dużej i ultra dużej jasności jest kolor zielony, czyli emitory zielone. Istnieje tzw. luka zielona, do której Roussel odnosi się w ten sposób: Skuteczne emitory zielone o długości fali 555 nm są wymagane do kilku zastosowań w oświetleniu ciała stałego, w tym projektorach DLP, systemach projekcji na dużą skalę, wyświetlaczach kolorowych, i regulowanym świetle RGB (czerwony, zielony, niebieski). Luka ta rozpościera się między dwiema systemami materiałowymi urządzeń LED: fosforem azotku galu i indu, fosforem azotku galu i indu, które są używane do produkcji źródeł światła stałego w widzialnym spektrum. Ta luka musi zostać wypełniona, aby osiągnąć cele wydajnościowe w oświetleniu ogólnym.
Zamknięcie luki zielonej powinno pomóc społeczności LEDowej zwiększyć przychody o ponad dwukrotność w ciągu najbliższych pięciu lat. Yole i Epic przewidują, że globalny rynek zbliży się do 100 miliardów jednostek i przekroczy 10 miliardów
dolarów sprzedaży do 2012 roku, a segment LEDów o dużej i ultra dużej jasności będzie odpowiadał za ponad 4 miliardy
dolarów z tej całkowitej kwoty - kwoty, której znaczenie jest niebagatelne.
- By Alex [CryptoMod]