據(jù)國際光學(xué)期刊《OpticsExpress》最新刊載內(nèi)容,臺(tái)灣國立交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出高效率可彎曲式白光LED薄片,可散發(fā)暖白或冷白光,在色溫3000K與5000K下,最大發(fā)光效率分別可達(dá)81lm/W與120lm/W,光源均勻度達(dá)85%,可彎曲程度曲率半徑可達(dá)15mm。
臺(tái)灣研發(fā)可彎曲白光LED片狀光源
通常在提到可彎曲片狀光源時(shí),較為人熟知的是有機(jī)發(fā)光二極體(OLED)。交大光電系統(tǒng)所副教授林建中表示,可彎曲式LED與OLED相比,前者不僅效率較高、壽命較長,而且成本較低極具競(jìng)爭(zhēng)力。未來可望應(yīng)用在大面積照明燈具、穿戴式設(shè)備、顯示器等領(lǐng)域。
這次刊載于《OpticsExpress》的可彎曲式白光LED尺寸約5x5cm,采用聚亞醯胺(Polyimide,PI)軟性基板,上面覆蓋一層銅箔,透過微影(photolithography)制程與氧電漿蝕刻制作電極圖案。研究團(tuán)隊(duì)利用覆晶接合技術(shù),將81顆1.143x1.143mm大小的藍(lán)光LED芯片,以異方性導(dǎo)電膠(anisotropicconductivefilm)黏著于基板上。
而為了產(chǎn)生白光,LED芯片上需再添加一層聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)螢光粉薄膜,含黃色螢光體“Y3Al5O12:Ce3+”與紅色螢光體“CaAlSiN3:Eu2+”。PDMS無毒且不可燃,具有高透光度、高穩(wěn)定性與高柔韌性等特點(diǎn)。
借由覆晶LED、PI基板與PDMS螢光粉薄膜,成功打造出的厚度約6mm的可彎曲式白光LED薄片,可散發(fā)暖白或冷白光。在色溫3,000K與5,000K下,最大發(fā)光效率分別可達(dá)81lm/W與120lm/W,不僅發(fā)光效率高,所產(chǎn)生的光源分布也均勻一致,均勻度達(dá)85%。至于可彎曲程度,曲率半徑可達(dá)15mm。
光通量表現(xiàn)在彎曲變化下并無太大影響,適用于可彎曲式顯示器及照明燈具上。此外,可彎曲式白光LED以室內(nèi)溫度攝氏25度,進(jìn)行1,000小時(shí)使用壽命測(cè)試,實(shí)測(cè)結(jié)果為發(fā)光效率耗損2.5%,預(yù)估1萬小時(shí)將耗損22%。盡管使用壽命不如一般LED照明來得耐久,在持續(xù)提升可彎曲式白光LED整體表現(xiàn)下,可望進(jìn)一步突破技術(shù),未來實(shí)際導(dǎo)入更多應(yīng)用當(dāng)中。