藉由提高晶片面積來增加發(fā)光量
 

    期望改善白光LED的發(fā)光效率，目前有兩大方向，就是提高LED晶片的面積，也就是說，將目前面積為1m㎡的小型晶片，將發(fā)光面積提高到10m㎡的以上，藉此增加發(fā)光量，或把幾個小型晶片一起封裝在同一個模組下。
 

    雖然，將LED晶片的面積予以大型化，藉此能夠獲得高多的亮度，但因過大的面積，在應(yīng)用過程和結(jié)果上也會出現(xiàn)適得其反的現(xiàn)象。所以，針對這樣的問題，部分LED業(yè)者就根據(jù)電極構(gòu)造的改良，和覆晶的構(gòu)造，在晶片表面進(jìn)行改良，來達(dá)到50lm/W的發(fā)光效率。
 

    例如在白光LED覆晶封裝的部分，由于發(fā)光層很接近封裝的附近，發(fā)光層的光向外部散出時，因此電極不會被遮蔽的優(yōu)點，但缺點就是所產(chǎn)生的熱不容易消散。
 

    而并非進(jìn)行晶片表面改善后，再加上增加晶片面積就絕對可以一口氣提昇亮度，因為當(dāng)光從晶片內(nèi)部向外散射時，晶片中這些改善的部分無法進(jìn)行反射，所以在取光上會受到一點限制，根據(jù)計算，最佳發(fā)揮光效率的LED晶片尺寸是在7m㎡左右。
 

    利用封裝數(shù)個小面積LED晶片快速提高發(fā)光效率
 

    和大面積LED晶片相比，利用小功率LED晶片封裝成同一個模組，這樣是能夠較快達(dá)到高亮度的要求，例如，Citizen就將8個小型LED封裝在一起，讓模組的發(fā)光效率達(dá)到了60lm/W,堪稱是業(yè)界的首例。
 

    但這樣的做法也引發(fā)的一些疑慮，因為是將多顆LED封裝在同一個模組上，所以在模組中必須置入一些絕緣材料，以免造成LED晶片間的短路情況發(fā)生，不過，如此一來就會增加了不少的成本。
 

    對此Citizen的解釋是，事實上對于成本的影響幅度是相當(dāng)小的，因為相較于整體的成本比例，這些絕緣材料僅不到百分之一，并因可以利用現(xiàn)有的材料來做絕緣應(yīng)用，這些絕緣材料不需要重新開發(fā)，也不需要增加新的設(shè)備來因應(yīng)。
 

    雖然Citizen的解釋理論上是合理的，但是，對于較無經(jīng)驗的業(yè)者來說，這就是一項挑戰(zhàn)，因為無論在良率、研發(fā)、生產(chǎn)工程上都是需要予以克服的。
 

    當(dāng)然，還有其他方式可達(dá)到提高發(fā)光效率的目標(biāo)，許多業(yè)者發(fā)現(xiàn)，在LED藍(lán)寶石基板上制作出凹凸不平坦的結(jié)構(gòu)，這樣或許可以提高光輸出量，所以，有逐漸朝向在晶片表面建立texture或PhotONics結(jié)晶的架構(gòu)。
 

    例如德國的OSRAM就是以這樣的架構(gòu)開發(fā)出“ThinGaN”高亮度LED,OSRAM是在InGaN層上形成金屬膜，之后再剝離藍(lán)寶石。這樣，金屬膜就會產(chǎn)生映射的效果而獲得更多的光線取出，而根據(jù)OSRAM的資料顯示，這樣的結(jié)構(gòu)可以獲得75%的光取出效率。
 

    逐漸有業(yè)者利用覆晶的構(gòu)造，來期望達(dá)到50lm/W的發(fā)光效率，由于發(fā)光層很接近封裝的附近，發(fā)光層的光向外部散出時，因此電極不會被遮蔽。
 

    當(dāng)然，除了晶片的光取出方面需要做努力外，因為期望能夠獲得更高的光效率，在封裝的部分也是必須做一些改善。