Подписка на новости

Опрос

Какие лампы Вы используете для домашнего освещения?

Реклама

2010 №4

Яркие светодиоды фирмы ROHM Semiconductor

Петропавловский Юрий


Фирма ROHM Semiconductor (Япония) более 50 лет выпускает широкую номенклатуру полупроводниковых приборов и электронных компонентов высокого качества и надежности, в том числе светодиоды, светодиодные дисплеи и микросхемы драйверов светодиодов. В статье приведен обзор миниатюрных ярких светодиодов семейства PICOLED и светодиодов и светодиодных сборок высокой яркости, изготавливаемых компанией.

PICOLED — зарегистрированная торговая марка фирмы ROHM Semiconductor. Семейство светодиодов с таким названием впервые было представлено в январе 2007 г., и по сей день его представители остаются самыми миниатюрными приборами из имеющихся на рынке. Габариты светодиодов данной серии — 1,0×0,6×0,2 мм, что соответствует типоразмеру 1006. Это на 74% меньше корпуса типоразмера 1608 (1,6×0,8×0,2 мм). На рис. 1 приведены характеристики светодиодов PICOLED в сравнении с прототипом SML-E1 типоразмера 1608, эффективность новых приборов на 37%, а сила света в среднем на 15–20% больше, чем у прототипа.

Светодиоды PICOLED

Светодиоды семейства PICOLED выполнены на основе высокоэффективных гетероструктур AlGalnP на подложке из арсенида галлия, что обеспечивает исключительную надежность и высокую световую отдачу.

На рис. 2 показаны примеры применения светодиодов PICOLED в матричных панелях из 256 элементов, в одноцветных «бегущих» строках, в двухцветных 7-сегментных индикаторах, в многоцветных матричных панелях [1].

Стандартная серия светодиодов PICOLED

Типичные представители семейства PICOLED — серия SML-P12. Данная серия представлена светодиодами синего, красного, зеленого, оранжевого, розового, белого, желтого и желтозеленого цвета. Эти AlGaInP/GaAs-светодиоды, выполненные в сверхтонких корпусах толщиной 0,2 мм типоразмера 1006, рассчитаны на эксплуатацию при прямых токах 20 мА, их сила света нормируется при прямом токе 20 мА.

Специальная серия светодиодов PICOLED-eco

В семействе PICOLED имеется специальная серия светодиодов PICOLED-eco, которая характеризуется низким потреблением электроэнергии и предназначена для эксплуатации при прямом токе всего 1 мА (рис. 3). При этом яркость светодиодов серии PICOLED-eco примерно в 2,7 раза выше, чем у традиционных светодиодов на 1 мА. Cерия PICOLED-eco представлена светодиодами красного, оранжевого, желтого, желто-зеленого и зеленого цвета. Обозначение светодиодов серии PICOLED-eco — SML-P11. Все светодиоды серии SML-P11 выполнены на основе гетероструктуры AlGaInP на подложке из арсенида галлия. Типоразмер корпуса — 1006. Максимальная мощность рассеяния 50–54 мВт (при Iпр. = 20 мА), яркость светодиодов этой серии нормируется при величине прямого тока 1 мА, диапазон рабочих температур –40…+85 °С. На рис. 4 приведены диаграммы углового распределения силы света светодиодов серии SMLP11 в двух плоскостях. На рис. 5 показаны зависимости прямого напряжения от прямого тока светодиодов SML-P11 различных цветов при температуре окружающей среды +25 °С.

Сила света, излучаемая светодиодами, определяется прямым током через них и температурой корпуса. Соответствующие зависимости для приборов различных цветов при температуре +25 °С и прямом токе через светодиоды 20 мА показаны на рис. 6, 7. Как следует из графиков, сила света обратно пропорциональна температуре корпуса, это обстоятельство важно учитывать при проектировании светодиодных устройств, предназначенных для обеспечения нормированной (постоянной) яркости. Допустимый импульсный прямой ток светодиодов зависит от длительности импульсов и частоты их следования. На рис. 8 приведены зависимости допустимого отношения Iпр./Iпр.макс светодиодов серии PICOLED от длительности импульсов при различных частотах их следования.

Сверхминиатюрные размеры светодиодов PICOLED позволяют использовать их в портативных устройствах, например для подсветки клавиатур, в качестве элементов подсветки ЖК-дисплеев, а также в информационных световых панелях. Классификационные параметры светодиодов PICOLED и PICOLED-eco приведены в таблице 1.

Таблица 1. Классификационные параметры светодиодов PICOLED и PICOLED-eco
Партия-номер Серия ЦветДлина волны
λD, нм
Яркость
Iv(тип.), мкд
Прямое
напряжение
Vf(тип.), В
 If (мА)  If (мА)
SML-P11DTPICOLED-ecoОранжевый6057,311,91
SML-P11MTPICOLED-ecoЖелто-зеленый5692,111,91
SML-P11UTPICOLED-ecoКрасный6215,511,81
SML-P11VTPICOLED-ecoКрасный6263,611,81
SML-P11YTPICOLED-ecoЖелтый5867,611,91
SML-P12BC7TPICOLEDСиний4651752,95
SML-P12DTPICOLEDОранжевый605100202,22
SML-P12MTPICOLEDЖелто-зеленый57235202,220
SML-P12PTPICOLEDЗеленый56013202,220
SML-P12UTPICOLEDКрасный62085202,220
SML-P12VTPICOLEDКрасный63060202,220
SML-P12WBC7WPICOLEDБелый7152,95
SML-P12YTPICOLEDЖелтый590130202,220
SML-P12HBC7WPICOLEDРозовый2252,95

Специальная серия светодиодов PICOLED-Duo

В 2010 г. семейство светодиодов PICOLED пополнилось новой серией PICOLED-Duo. Данная серия представлена зелено-красными светодиодами SML-P24MUW, выполненными в ультракомпактном корпусе 1010 (размеры 1×1×0,2 мм). Данные светодиоды обеспечивают силу света 21/52 мкд при прямом токе 20 мА. Максимальная мощность рассеяния 54/52 мВт, диапазон рабочих температур –30…+85 °С. В самом ближайшем будущем фирма ROHM Semiconductor планирует представить новые двухцветные светодиоды серии PICOLED-Duo.

Специальная серия светодиодов PICOLED-RGB

Еще одна новинка 2010 г. — специальная серия светодиодных сборок высокой яркости PICOLED-RGB (рис. 9). Данная серия представлена сине-зелено-красными светодиодными сборками SML-P34RGB1W и SML-P36RGB1W. Обе сборки выполнены на основе материалов InGaN на карбиде кремния (синий/зеленый) и AlGaInP на подложке из GaAs (красный). Максимальная рассеиваемая мощность 64 мВт при Iпр. = 20 мА, максимальный импульсный ток 100 мА (скважность 1/120 tи≤1 мс), диапазон рабочих температур –30…+85 °С.

Минимальная/типовая сила света красный/ зеленый/синий (624/527/470 нм соответственно) — 56/100 мкд, 110/200 мкд, 28/50 мкд. Отличие SML-P36RGB1W от SML-P34RGB1W в размере корпуса: SML-P36RGB1W больше — 1,5×1×0,2 мм, это позволяет улучшить теплоотвод на подложку, на которой установлена данная светодиодная сборка. Классификационные параметры светодиодов PICOLED-Duo и PICOLEDRGB приведены в таблице 2.

Таблица 2. Классификационные параметры светодиодов PICOLED-Duo и PICOLED-RGB
Партия-номер Серия ЦветДлина волны
λD, нм
Яркость
Iv(тип.), мкд
Прямое
напряжение
Vf(тип.), В
 If (мА)  If (мА)
SML-P34RGB1W PICOLED-RGB Синий
Зеленый
Красный
470
527
624
18
71
28
5 3,0
3,1
1,9
5
SML-P36RGB1W PICOLED-RGB Синий
Зеленый
Красный
470
527
624
18
71
28
5 3,0
3,1
1,9
5
SML-P24MUW PICOLED-Duo Зеленый
Красный
572
620
21
52
20 2,2
2,1
20

Светодиодные сборки высокой яркости серии SMLV56 и SMLW56

В 2009 г. ROHM Semiconductor представила два новых типа трехцветных светодиодов высокой яркости: SMLV56RGB1W1, высота корпус которого составляет всего 0,6 мм, и светодиода стандартного типа SMLW56RGB1W1 (рис. 10). Оба типа обеспечивают излучение белого цвета с силой 1,8 кд, что делает их идеальными для использования в источниках точечного освещения.

SMLV56RGB1W1 — это красно-зелено-синяя светодиодная сборка высокой яркости, выполненная на основе структур AlGaInP на подложке из кремния (красный светодиод) и InGaN на подложке из карбида кремния (зеленый и синий светодиоды). Размеры корпуса 3,5×2,8×0,6 мм. Максимальная рассеиваемая мощность прибора 0,4 Вт, максимальный прямой ток 50 мА (красный) и 40 мА (зеленый и синий), промышленный диапазон рабочих температур –40…+85 °С. Сила суммарного белого излучения 1700 мкд обеспечивается при токах 12/15/12 мА (красный/ зеленый/синий).

SMLW56RGB1W1 — также красно-зелено-синяя светодиодная сборка высокой яркости, с такими же максимально допустимыми параметрами, как и у предыдущей сборки. Прибор способен излучать белый свет силой 1800 мкд при прямых токах 18/12/10 мА (красный/зеленый/синий). Данная светодиодная сборка выполнена в корпусе с размерами 7,9×5,0×1,1 мм. Классификационные параметры светодиодов серии SMLV56 и SMLW56 приведены в таблице 3.

Таблица 3. Классификационные параметры светодиодов серий SMLV56 и SMLW56
Партия-номер ЦветДлина волны
λD, нм
Яркость
Iv(тип.), мкд
Прямое
напряжение
Vf(тип.), В
 If (мА)  If (мА)
SMLW56RGB1W Синий
Зеленый
Красный
470
527
624
400
1200
700
20 3,2
3,3
2,1
20
SMLV56RGB1W Синий
Зеленый
Красный
470
527
624
400
1200
700
20 3,2
3,3
2,1
20

Светодиоды высокой яркости серии SML-Z1

Одна из последних разработок фирмы ROHM Semiconductor — серия ярких светодиодов SML-Z1. В состав этой серии входят более 20 типов светодиодов высокой яркости различных цветов на основе материалов AlGaInP/GaAs (группа SML-Z14xxx), а также синие и белые светодиоды на основе материалов InGaN/SiC (группа SML-Z13xxx и светодиод SMLZ14WBECW). Приборы выполнены в корпусах типа PLCC2. Светодиоды группы SML-Z13xxx отличаются обратной полярностью выводов (на месте катода находится вывод анода светодиодов). Максимальная мощность рассеяния приборов группы SML-Z14xxx — 175 мВт, группы SML-Z13xxx — 115/120 мВт, максимальный прямой ток 70/30 мА при температуре окружающей среды –40…+60 °С соответственно. Рабочий диапазон температур –40…+100 °С удовлетворяет требованиям ряда промышленных стандартов. Сила света, излучаемая светодиодами, с ростом температуры корпуса линейно снижается и при температуре +80 °С уменьшается примерно в 2 раза. Относительная сила света для приборов SMLZ14VT, UT, DT, YT, MT, FT, PT, WBECW и SML-Z13 xxx нормирована при прямом токе 20 мА, для приборов SML-Z14V4T, U4T, D4T, Y4T, M4T, F4T, P4T — при токе 50 мА. Классификационные параметры светодиодов серии SML-Z1 приведены в таблице 4.

Таблица 4. Классификационные параметры светодиодов серии SML-Z1 SML-Z1. В состав этой серии входят более 20
Партия-номер ЦветДлина
волны
λD, нм
Яркость
Iv(тип.), мкд
Прямое
напряжение
Vf(тип.), В
 If (мА)  If (мА)
SML-Z14VT(A)Красный630112201,920
SML-Z14UT(A)Красный620224201,920
SML-Z14DT(A)Оранжевый605280201,920
SML-Z14YT(A)Желтый58928020220
SML-Z14MT(A)Желто-зеленый5719020220
SML-Z14FT(A)Зеленый5644520220
SML-Z14PT(A)Зеленый56022,420220
SML-Z14V4TКрасный63028050250
SML-Z14U4TКрасный62056050250
SML-Z14D4TОранжевый60571050250
SML-Z14Y4TЖелтый590710502,150
SML-Z14M4TЖелто-зеленый572224502,150
SML-Z14F4TЗеленый565120502,150
SML-Z14P4TЗеленый56156502,150
SML-Z13BDT(A)Синий470280203,220
SML-Z13EDT(A)Зеленый527710203,320
SML-Z14WBECW(A)Белый2200203,220
SML-Z13WBDAWБелый700203,220
SML-Z13WBDBWБелый700203,220
SML-Z13WBDCW(A)Белый1100203,220
SML-Z13WBDDW(A)Белый1100203,220

Литература

  1. Picoled — The smallest, thinnest Full-Color Leds // Future Technology Magazine. 2007. June/July. — http://www.future-mag.com/0706/0706180.asp.

Скачать статью в формате pdf  Скачать статью в формате pdf


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке