Stand der Technik Power LEDs Anwendungsvorteile im Praxiseinsatz durch neue Technologieprozesse

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1 Stand der Technik Power LEDs Anwendungsvorteile im Praxiseinsatz durch neue Technologieprozesse All material, text, graphics, images, design, icons and other copyrightable elements are the copyrighted property of Future Electronics or the original creator and may not be copied, reproduced, republished, displayed or distributed by any means, including but not limited to electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the express prior written permission Future Electronics or the original creator. All rights reserved. Future Electronics Inc.

2 Agenda Stand der Technik Power LEDs Anwendungsvorteile im Praxiseinsatz durch neue Technologieprozesse Binning-Toleranzen Dünnfilm-FlipChip-Technologie Lumiramic -Prozeß Datenblattangaben im Realbetrieb McAdams-Abstufung Hot-Binning Effizienzsteigerung im Betriebspunkt Temperatur Strom Vorwärtsspannung Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 2

3 Kurzvorstellung Future Lighting Solutions All material, text, graphics, images, design, icons and other copyrightable elements are the copyrighted property of Future Electronics or the original creator and may not be copied, reproduced, republished, displayed or distributed by any means, including but not limited to electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the express prior written permission Future Electronics or the original creator. All rights reserved. Future Electronics Inc.

4 Future Lighting Solutions Eine Division von Future Electronics Kommerzialisiert und verkauft die erste Power LED der Welt 1999 Exklusive WW Partnerschaft mit Philips Lumileds Lighting 2000 Gründung der Future Lighting Solutions Division 2003 Philips OEM wird der Line Card hinzugefügt und Start des simpleled Programms 2010 Über 300 dedizierte FLS Resourcen WW; Technologie, Engineering & kommerz. Support 2012 >10 Jahre >10 Provide our customers with world class LUXEON technology, dedicated LED lighting solutions & SSL expertise; Jahre machen Making LEDwir Lighting LED-Beleuchtung Solutions Simple TM.. Beleuchtung möglich Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 4

5 Binning-Toleranzen Was ist Binning? Sortierung NACH der LEDProduktion 3 Parameter - Helligkeit - Farbort - Vorwärtsspannung Schwankungen im Produktionsprozeß - Wafer - Phosphor Phosphor Reflector cup LED die 5 Reflector cup Phosphor Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM LED die Submount die Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 5

6 Binning-Toleranzen Dünnfilm-FlipChip-Technologie Phosphor Reflector cup LED die Submount die Vergrößert die Lichtaustrittsfläche Reduziert den thermischen Widerstand Kein Bond-Draht im Lichtaustritt Vorteile - Höchste Lichtausbeute - Höhere Effizienz - Vereinfachtes Optikdesign Laser Glass Substrat Glass Substrat Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 6

7 Binning-Toleranzen Lumiramic -Technologie Phosphor Reflector cup Feinere Toleranz der Lumiramic -Schicht (Phosphorscheibe) Gezielte Kombination von Blauer LED und Phosphor Vorteile - Bedarfsgerechte Produktion - Erhöhte Farbkonsistenz - (auch über Betrachtungswinkel) - Reduzierter Binningaufwand (Freedom from binning) - Lichtqualität (CRI) QW(s) Ag p-contact LED die Submount die Lumiramic YAG:Ce Plate (not to scale) p-gan n-gan Submount TFFC LED with Lumiramic Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 7

8 Datenblattangaben im Realbetrieb MacAdams-Abstufung Farb-Bins nach ANSI C Standard ANSI-Bin (1-8) entspr. ~7 Step MacAdams Ellipse Quadranten A-D entspr. je ~ 3 Step MacAdams Ellipse Farbortdrift beachten! Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 8

9 Datenblattangaben im Realbetrieb Hot Binning Normalized Luminance Flux (%) 100% LUXEON 90% Supplier X T j T j ( C) Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 9

10 Datenblattangaben im Realbetrieb Hot Binning Datenblattwerte häufig bei 25 C (Raumtemperatur) LED im Betrieb jedoch weit höher therm. belastet Aussagekraft von Datenblättern oft nicht gegeben Betrifft Lichtstrom (lm), Farbort (K) und Vorwärtsspannung (V) Datenblatt-Effizienzwerte im Betrieb nicht erreichbar Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 10

11 Effizienzsteigerung im Betriebspunkt Temperatur Helligkeit der LED nimmt mit steigender Temperatur ab Simulation von Lichtausbeute im Betrieb nötig (useable light tool) Temperatur mit starker Auswirkung auf die Ausfallrate der LED Chipaufbau der LED beinflußt thermisches Verhalten enorm Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 11

12 Effizienzsteigerung im Betriebspunkt Strom Lm/W Effizienz der LED nimmt mit steigendem Strom ab Simulation von Lichtausbeute im Betrieb nötig (useable light tool) Betriebsstrom mit starker Auswirkung auf den Lichtstromrückgang der LED Lichtstromrückgang UND Ausfallrate kennzeichnen die LED-Lebensdauer ma Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 12

13 Effizienzsteigerung im Betriebspunkt Vorwärtsspannung Konsistente Reduzierung der Vorwärtsspannung Mehr Lumen/W Einfachere Verarbeitung (engere Toleranzen) Simulation von Lichtausbeute im Betrieb möglich (useable light tool) Frequency 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Forward Voltage Bin (V) 350 ma Forward Voltage (V) Vf-Binning bei LUXEON A Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 13

14 Anwendungsvorteile Binningtoleranzen Datenblattangaben im Realbetrieb Effizienzsteigerung All material, text, graphics, images, design, icons and other copyrightable elements are the copyrighted property of Future Electronics or the original creator and may not be copied, reproduced, republished, displayed or distributed by any means, including but not limited to electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the express prior written permission Future Electronics or the original creator. All rights reserved. Future Electronics Inc.

15 Marktreife Produkte Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 15 15

16 Danke All material, text, graphics, images, design, icons and other copyrightable elements are the copyrighted property of Future Electronics or the original creator and may not be copied, reproduced, republished, displayed or distributed by any means, including but not limited to electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the express prior written permission Future Electronics or the original creator. All rights reserved. Future Electronics Inc.

17 Veranstaltungshinweis Confidential and Proprietary Making LED Lighting Solutions Simple TM Weimar, 15. Mai 2012; Alexander Müller 17