Osram Opto Semiconductors / LED Lichtausbeute weißer und blauer High-Power-LED gesteigert

(gestrichelte Linie: Status Quo; in Orange: gesteigerte Lichtausbeute durch verbesserte Epitaxie)

Durch eine verbesserte Epitaxie konnte die Lichtausbeute von weißen LED gegenüber bisherigen Produkten gesteigert werden. Bei 3000 mA/mm² beträgt der Vorteil 7,5%.

Osram Opto Semiconductors konnte die Lichtausbeute der High-Power-LED durch eine Verringerung des Droop-Effekts, vor allem bei hohen Strömen, verbessern. Möglich wurde dies durch eine verbesserte Epitaxie. Bei einer Stromdichte von 3 A/mm² liegt die Quanteneffizienz der LED nun 7,5 Prozent über bisherigen Lichtausbeuten.

Droop-Effekt

Der gemeinhin als Droop bekannte, unerwünschte Rückgang der Effizienz bei einer Erhöhung der Stromdichte begrenzt derzeit die maximale Lichtausbeute von blauen und weißen Leuchtdioden (LED) aus Indium-Gallium-Nitrid und ist daher Gegenstand der Forschung weltweit.

Ingenieure bei Osram Opto Semiconductors konnten diesen Effekt nun merklich reduzieren und damit die Effizienz der LED erhöhen. Unter Laborbedingungen wurde bei einer Stromdichte von 3 A/mm² ein typischer Lichtstrom von 740 lm in einem QFN-LED-Gehäuse (Quad Flat No Lead) nachgewiesen - eine Verbesserung von etwa 7,5 Prozent gegenüber bisherigen Werten (6200 K, Cx 0,319, Cy 0,323, Ein-Chip-Variante LDxyz).

Bei niedrigeren Strömen von 0,35 A/mm² beträgt der Vorteil der optimierten LED  etwa 4 Prozent.

"Wir haben die Epitaxie intensiv überarbeitet und verbessert und konnten so den Droop-Effekt deutlich verringern", erläutert Dr. Alexander Frey, Projektleiter von Osram OS.

Neue Forschungsergebnisse in bisherige Produkte integrieren

Die neuen Prozesse kommen in allen auf der UX:3-Chiptechnologie basierenden LED zum Einsatz. Die Ergebnisse werden nun Schritt für Schritt in das bestehende Produktportfolio integriert.