Обзор светодиодной продукции тайваньских компаний

Продукция Harvatek

Молодая, но быстроразвивающаяся компания Harvatek Corporation (Синчу, Тайвань), основанная в 1995 г., является одним из ведущих производителей светодиодных чипов и компонентов, поставляемых OEM- и ODM-клиентам в Азии, Америке и Европе. Компания сертифицирована по стандартам ISO9001/2000/2008, ISO14001, ISO/TS16949/2009, имеет лицензии на производство белых светодиодов фирмы OSRAM. В июле 2010 г. завершено строительство производственных мощностей на площади 4881 м² в научно-технологическом парке г. Синчу (Hsinchu Science Park), мощности нового производственного комплекса позволяют выпускать до 1,5 млрд светодиодных чипов в месяц [2].
Harvatek производит светодиодную продукцию в следующих категориях:

• светодиодные линейки белого света (Light Bars, три серии);
• единичные белые светодиоды для освещения (Lighting, 16 серий);
• приборы SMD/RGB Harva LED (пять серий);
• светодиоды в корпусах SMD (23 серии);
• светодиоды в корпусах PLCC2/PLCC4 RGB (девять серий);
• инфракрасные светодиоды (восемь серий).

Основные сферы применения приборов, рекомендованные изготовителем: общее и декоративное освещение, световые панели, подсветка дисплеев, клавиатур и индикаторов, мобильные и автомобильные приложения. В таблице 1 приведены классификационные параметры ряда приборов белого света из каталога компании 2011 г. [3]: минимальные и максимальные значения светового потока Φ_ν (или силы света I_v), прямого напряжения U_пр и диапазон цветовых температур различных исполнений (бинов) приборов каждой серии. В зависимости от типа прибора может быть от четырех до более чем 15 бинов по каждому параметру.

Таблица 1. Классификационные параметры светодиодов компании Harvatek

HT-C3501BPU (рис. 1) — высокоэффективный белый светодиод в миниатюрном корпусе. Его преимущества:

• широкий угол диаграммы распределения силы света (2Θ1/2=115-130° в обеих плоскостях);
• длительный срок службы (до 50 000 ч);
• точечный источник однородного белого света;
• возможность работы с малым прямым напряжением (3 В);
• высокое быстродействие (Instant Light), не более 100 нс;
• устойчивость к электростатическому напряжению 1 кВ;
• отсутствие ультрафиолетового излучения;
• совместимость с линзами серии ХР-Е фирмы Cree.

Рис. 1. Внешний вид СИД HT-C3501BPU
Светодиоды данной серии выпускаются в шести исполнениях по световому потоку (Flux Rank), четырех исполнениях по величине прямого напряжения (Electrical Rank) и 30 исполнениях по цветовой температуре (CCT Rank). Рекомендуемые производителем области применения: светильники в автомобилях, автобусах, самолетах; фары велосипедов; освещение рабочих мест, садовых участков; подсветка ЖК-панелей; светофоры, ландшафтная подсветка и другие приложения. Приведем основные электрические и эксплуатационные параметры светодиодов HT-C3501BPU:

• импульсный прямой ток 1 А (при t_имп менее 10 мкс и скважности 10%);
• максимальная температура кристалла + 120 °С;
• диапазон рабочих температур -30…+85 °С;
• тепловое сопротивление — 9 °С/Вт.

При эксплуатации приборов следует иметь в виду, что с повышением температуры кристаллов приборов от +25 °С до +100 °С световой поток уменьшается примерно на 20% от номинальных значений, а цветовая температура увеличивается (для «холодных» исполнений — с 6200 до 6700 К).
Внешний вид светодиодов серии HT-T1A61BP, HT-T1A61TW показан на рис. 2.

Рис. 2. Внешний вид СИД HT-T1A61BP, HT-T1A61TW
Особенности, области применения и число исполнений этих приборов такие же, что и у вышерассмотренных. Отличающиеся электрические и эксплуатационные параметры:

• импульсный ток 0,5 А (при t_ltuu менее 10 мкс и скважности 10%);
• тепловое сопротивление 15 °С/Вт. HT-T6114, HT-T6614, HT-T6119, HT-T6619

(рис. 3) — светодиодные сборки с большим световым потоком, предназначенные для осветительных приборов различных областей применения.

Рис. 3. Внешний вид приборов HT-T6114/T6119, HT-T6614/T6619
Первые две сборки состоят из двух параллельных цепочек светодиодов, в каждой из которых последовательно включены два прибора. Особенности:

• компактный источник белого света с большим световым потоком;
• высокоэффективный теплоотводящий корпус;
• малые управляющие напряжения;
• типовой Φ_ν = 380 лм/5 Вт;
• ширина диаграммы углового распределения силы света — 130°.

Выпускаются исполнения с теплым (2700-3500 К) и стандартным белым светом (4500-6500 К). При увеличении прямого тока до 1,5 А световой поток возрастает примерно на 80% относительно номинальных значений.
В состав сборок HT-T6119, HT-T6619 входят три цепочки, состоящие из трех последовательно соединенных светодиодов. В отличие от двух предыдущих, они обеспечивают типовое значение светового потока 850 лм/10 Вт. При увеличении прямого тока прибора до 3 А световой поток возрастает примерно на 120% от номинальных значений. Выпускаются исполнения с теплым (2700-3500 К) и стандартным белым светом (Pure White, 2700-6500 К).
HT-U16DBPH (рис. 4) — высокоэффективный светодиод средней мощности в миниатюрном корпусе для поверхностного монтажа. Он оптимален для мобильных приложений, в частности, для вспышек цифровых фотокамер и мобильных телефонов, а также для всех приложений, приведенных для прибора HT-C3501BPU. Основные электрические и эксплуатационные параметры модели:

• устойчивость к электростатическому напряжению 8 кВ (в прибор встроен защитный стабилитрон);
• максимальный импульсный ток 250 мА (при t_m = 0,5 с и скважности 10%);
• промышленный диапазон рабочих температур -40…+85 °С);
• ширина диаграммы углового распределения силы света — 110°.

Рис. 4. Внешний вид СИД HT-U16DBPH
Выпускается шесть исполнений по силе света (Iv Bin), пять исполнений по прямому напряжению (Electrical Rank) и 30 исполнений по цветовой температуре (CCT Rank).
HT-T368FCH (рис. 5) — трехцветная (RGB) сборка из красного, синего и зеленого светодиодов в миниатюрном корпусе PLCC4 (3,5×2,8×1,8 мм). Прибор предназначен для применения в цветных информационных панелях и табло.

Рис. 5. Внешний вид СИД HT-T368FCH
Основные параметры:

• доминирующие длины волн λ_Β: красный — 615-630 нм (три исполнения), зеленый 515-530 нм (три исполнения), синий — 460-475 нм (три исполнения);
• сила света красного/зеленого/синего светодиодов при прямом токе 20 мА: 71,5-285/ 360-715/71,5-285 мкд (по три исполнения Iv Bin);
• прямое напряжение — 1,6-2,4 В (красный), 2,7-3,7 В (зеленый/синий).

HT-B2023FCH, HT-B3023FCH, внешний вид которых также показан на рис. 5, отличаются от предыдущих размерами корпуса: 2x2x0,9 мм.
Основные параметры приборов при прямом токе 20 мА:

• типовые длины волн Х_д: красный — 620-633 (четыре исполнения), зеленый — 517-540 (восемь исполнений), синий — 450-475 (девять исполнений);
• сила света HT-B2023FCH (HT-B3023FCH): красный — 90-360 мкд (180-360), зеленый — 285-715 мкд, (360-715), синий — 45-140 мкд (71,5-140), по три-шесть исполнений каждого цвета;
• прямое напряжение — 1,6-2,4 В (красный), 2,8-3,8 В (зеленый/синий).

Продукция Kingbright

Компания Kingbright (Тайбэй, Тайвань), основанная в 1980 г., поставляет светодиодную продукцию в десятки стран мира (рис. 6). Компания имеет мощности, позволяющие выпускать 300 млн SMD-светодиодов, 200 млн приборов в корпусах для монатажа в отверстия и 7 млн светодиодных дисплеев в месяц. Фирма сертифицирована по стандартам ISO9001, ISO14001, TS16949, она давно и хорошо известна в России как крупный и надежный поставщик светодиодов. Дистрибьюторами Kingbright в России являются компании «Промэлектроника» (г. Екатеринбург), «МТ-Систем» (Санкт-Петербург), «МикроЭМ» (Москва), «Оптроника» (Москва) и др. [4].

Рис. 6. Штаб-квартира компании Kingbright
Компания выпускает более 1500 типов цветных светодиодов (СИД), светодиодных сборок и дисплеев, подразделяемых на различные категории. В таблице 2 приведены классификационные параметры ряда приборов из каталога фирмы 2011 г. следующих категорий: СИД высокой яркости, СИД в SMD-корпусах, светодиодные лампы, прожекторы [4]. Рассмотрим некоторые современные СИД компании, не включенные в таблицу 2, более подробно.

Таблица 2. Классификационные параметры светодиодов компании Kingbright

KADG1-8080, KADG1-8080-XPower — сверхъяркие цветные светодиоды с большим световым потоком (корпус 08×4,7 мм). Особенности этой серии:

• конструкция, рассчитанная на большие рабочие токи;
• низкое тепловое сопротивление;
• силиконовый материал линзы;
• совместимость с технологией пайки ИК-излучением;
• соответствие требованиям директивы RoHS, упаковка 500 шт. в рулоне;
• электростатическая защита (8000 В, модель HBM, в прибор встроены два последовательно включенных стабилитрона).

Основные области применения, рекомендуемые изготовителем: замена миниатюрных ламп накаливания; портативные светильники; сигнальные и символьные ориентиры; световые маркеры и указатели; подсветка интерьеров; аварийные светильники транспортных средств (проблесковые маячки, фары и т. п.). Параметры СИД:

• доминирующие длины волн (типовые значения): 458 нм (синие), 530 нм (зеленые), 625 нм (красно-оранжевые), 588 нм (ярко-желтые);
• световой поток при I_пр = 350 мА — 12-24 лм (для синих, четыре исполнения), 50-80 лм (для зеленых, три исполнения), 20-42 лм (для красно-оранжевых, четыре исполнения), 20-42 лм (для ярко-желтых, четыре исполнения);
• ширина диаграммы углового распределения силы света — 100°;
• прямое напряжение — 2,7-3,8 В (синие и зеленые), 2-3 В (оранжево-красные и ярко-желтые);
• тепловое сопротивление — 9 °С/Вт;
• диапазон рабочих температур -40.. .+85 °С.

В состав серии KADS-8070 (рис. 7) входят шесть типов СИД.

Рис. 7. Внешний вид СИД KADS-8070
На основе материала AlGaInN — синие и зеленые; AlGaInP — красно-оранжевые и ярко-желтые; InGaN — синие (два типа). Основные особенности и области применения, рекомендованные изготовителем, те же, что и СИД серий KADG1-8080. Основные параметры этих приборов:

• доминирующие длины волн (типовые значения): 625 нм (красно-оранжевые), 588 нм (ярко-желтые), 530 нм (зеленые), 454/450/452 нм (синие, три типа СИД);
• световой поток при I_пр = 350 мА — 24-42 лм (для красно-оранжевых и ярко-желтых, по три исполнения); 50-80 лм (для зеленых, три исполнения); 8,6-24 лм (для синих, 11 исполнений);
• ширина диаграммы углового распределения силы света — 90°;
• прямое напряжение (типовые значения) — 2,5 В (красно-оранжевые, ярко-желтые), 3,3 В (зеленые), 3,5 В (синие InGaN-СИД);
• тепловое сопротивление — 9-16 °С/Вт (в зависимости от конкретного типа прибора);
• максимальная температура кристаллов — + 110 °С, рабочий диапазон температур -40. ..+100 °С.

Спектральные характеристики для всех типов приборов серии приведены на рис. 8: QB-28 (KADS-8070QB38Z1S, InGaN, синий), QB-12 (KADS-8070QB12Z1S, InGaN, синий), QB-10 (KADS-8070QB10Z1S, AlGaInN, синий), ZG-10 (KADS-8070ZG10Z1S, зеленый), SY-28 (KADS-8070SY28Z1S, ярко-желтый), SE-28 (KADS-8070SE28Z1S, красно-оранжевый).

Рис. 8. Спектральные характеристики светодиодов серии KADS-8070

В состав серии KTDG-8080/2 (рис. 9) входят четыре типа СИД высокой яркости на керамической подложке, обеспечивающей выдерживаемое напряжение 8000 В (Withstand Voltage).

Рис. 9. Внешний вид СИД KTDG-8080/2

Области применения приборов, рекомендованные изготовителем: внешнее освещение (паркинги, шоссе, пешеходные переходы и т. п.); внутреннее освещение (потолочные светильники и т. п.); подсветка прилавков магазинов; освещение холодильников; архитектурная и ландшафтная подсветка; медицина, стоматология и др. Основные параметры зеленого светодиода (KTDG-8080ZG10Z1S/2):

• φ_у—до 90 лм, типовое значение при I_пр = 500 мА, 50-80 лм (три исполнения) при I_пр = 350 мА;
• λ_d — 530 нм при I = 350 мА;
• U_пр — 3,3 В при токе 350 мА и 3,4 В при токе 500 мА;
• 2Θ1/2 = 90°;
• R_th — 15 °С/Вт (типовое значение).

В категорию светодиодов для монтажа на поверхность входят десятки типов с самыми различными параметрами и размерами, в том числе и приборы высокой яркости. Выпускаются светодиоды прямого излучения следующих типоразмеров (табл. 4).

Таблица 4. Серии светодиодов для монтажа на поверхность

 
Помимо перечисленных, выпускаются приборы с обратным излучением (Reverse Mount LED, серия KPTR-3216); с боковым излучением (Right Angle SMD LED, девять серий); с куполообразными линзами (Dome Lens SMD LED, пять серий); сдвоенные двухцветные (Bi-Color SMD LED, девять серий); строенные полноцветные (Full Color SMD LED, KAAF-5061, KAAF-5060); в корпусах SOT-23 (четыре серии) и сверхминиатюрные (десять серий). Многие из перечисленных приборов могут быть с успехом использованы при построении полноцветных светодиодных дисплеев различных размеров для систем Digital Signage, а также для различных мобильных приложений.
KA-3020AVGC-Z —SMD-светодиод на основе InGaN прямого излучения зеленого цвета (λ_d = 535 нм) типоразмера 3x2x1,4 мм, обеспечивающий силу света до 1000 мкд (I = 20 мА) при 2Θ1/2 = 90°. Максимальная мощность рассеяния 111 мВт, диапазон рабочих температур -40…+85 °С.
KPED-3820SECK — оранжевый AlGalnP-светодиод высокой яркости (Super Bright Orange, λ_d = 601 нм) с куполообразной линзой (Dome Lens SMD LED) типоразмера 3,8x2x3,2 мм. Прибор обеспечивает силу света 800 мкд при ширине диаграммы распределения силы света в двух плоскостях 60/35° и токе 20 мА.
KPBD-3224SURCGKC — сдвоенный AlGalnP-прибор с куполообразной линзой типоразмера 3,2×2,4×2,4 мм. В его состав входят два
единичных светодиода с красным (Hyper Red, λ_d = 630 нм) и зеленым (Green, λ_d = 570 нм) излучением, линза формирует узкий световой поток шириной 20° с силой света 1200 мкд (красный луч) и 300 мкд (зеленый луч) при токе 20 мА. Светодиоды управляются независимо друг от друга, максимальная рассеиваемая мощность 75 мВт, диапазон рабочих температур -40…+85°С. Приборы серии KPBD-3224 можно с успехом использовать для задней подсветки дисплеев и различных индикаторов.
KAAF-5060QBFSEEZGCT—строенный прибор типоразмера 5x6x2,3 мм. В его составе три единичных светодиода: синий InGaN (λ_d = 465 нм), красный AlGaInP (Hyper Red, λ_d = 621 нм) и зеленый InGaN (λ_d = 525 нм). Светодиоды управляются независимо и обеспечивают силу света 350 мкд (синий луч, I = 30 мА), 1000 мкд (красный луч, I = 50 мА) и 650 мкд (зеленый луч, I_пр = 30 мА) при 2Θ1/2 = 100°. Максимальная мощность рассеяния 350 мВт. Приборы серии KAAF-5060 можно использовать для создания полноцветных информационных дисплеев.
К категории светодиодных ламп относятся следующие серии приборов: светодиоды для монтажа на ленту (Tape and Reel); круглые (Round); овальные (Oval); плоские (Flat Top); цилиндрические (Cylindrical); прямоугольные (Rectangular); квадратные (Squar); с несколькими светодиодами (Big LED); со светодиодами высокой яркости (Super LED); двухцветные и биполярные (Bi-Color & Bi-Polar LED); полноцветные (Full Color LED); стробирующие (Blinking LED); с экономичными светодиодами (Low Current LED); с «резистивными» светодиодами (Resistor LED); со сверхминиатюрными светодиодами (Subminiature Solid State LED). Все приборы этой категории, в том числе высокой яркости, выполнены в традиционных корпусах с проволочными выводами и линзами различных типов и цветов (Diffused, Semi-diffused, Water Clear).
L-7104ZGC-E (диаметр 3 мм) — зеленый InGaN-светодиод с линзой типа Water Clear. Прибор обеспечивает силу света 6800 мкд при ширине луча 34° и токе 20 мА, λ_d = 525 нм, и_пр = 3,2 В, Ррасс. макс — 120 мВт. В состав серии входят 23 типа светодиодов высокой яркости различных цветов, используются линзы типов Transparent, Diffused, Water Clear; сила света 150-3500 мкд (красные, GaAlAs, AlGaInP), 700-2000 мкд (желтые, AlGaInP), 40-6800 мкд (зеленые, GaP, AlGaInP, InGaN), 1500-2300 мкд (синие, InGaN).
L-819SURKMGKW (двухцветные, диаметр 10 мм) — AlGaInP-прибор с двумя светодиодами с общим катодом (три вывода): красный (Hyper Red, λ_d = 630 нм) и зеленый (Mega Green, λ_d = 570 нм). Светодиоды могут быть включены как одновременно, так и раздельно, используется белая линза типа White Diffused. Прибор обеспечивает силу света 750 мкд (красный) и 130 мкд (зеленый), ширина углового распределения силы света 50° при токе 20 мА, и„р =2,5 В, Ррасс. макс — 75 мВт.
L-154A4SUREQBFZGEC (полноцветный, диаметр 5 мм) — прибор, содержаший три светодиода с общим катодом (четыре вывода): красный (AlGaInP, Hyper Red, λ_d = 630 нм),
синий (InGaN, Blue, λ_d = 465 нм) и зеленый (InGaN, Green, λ_d = 525 нм). Светодиоды прибора могут быть включены как одновременно, так и раздельно, используется белая линза типа Water Clear. Прибор обеспечивает силу света 1200 мкд (красный), 1700 мкд (синий), 3800 мкд (зеленый), ширина углового распределения силы света 50° при токе 20 мА, 17_пр = 2,5 В (красный) и 4 В (синий, зеленый), мощность рассеяния 75 мВт (красный), 120 мВт (синий и зеленый).
L-7113SRD-14V («резистивный», диаметр 5 мм) — красный GaAlAs-светодиод высокой яркости, управляемый напряжением (Super Bright Red, λ_d = 640 нм). В прибор встроен преобразователь напряжение/ток, сила излучаемого света прямо пропорциональна напряжению питания (I_v = 160 мкд при !7_пит = 14 В), ширина углового распределения силы света 30°. В составе серии имеются приборы на номинальные напряжения 5 и 12 В.

Продукция Ligitek

Компания Ligitek Electronics (Shulin City, Тайвань), основанная в 1989 г., является крупным производителем светодиодных компонентов и заказных изделий на базе светодиодов (Customized Design). В 1999 г. компания сертифицирована по стандарту IS09001, в 2003 г. — по стандарту IS014001, в 2010 г. — по стандарту OHSAS 18001. В 2010 году было открыто новое здание штаб-квартиры Ligitek (рис. 10) с автономным снабжением электроэнергией от солнечных батарей.

Рис. 10. Штаб-квартира компании Ligitek

Количество типов светодиодных компонентов, выпускаемых фирмой, исчисляется многим сотнями. Выпускаемые компоненты компания подразделяет на ряд категорий: СИД большой мощности; СИД в корпусах SMD; стандартные и сверхъяркие СИД; инфракрасные и специальные приборы; светодиодные линейки; матрицы и дисплеи. В таблице 3 приведены классификационные параметры ряда СИД белого света большой мощности компании из каталога 2011 г. [6].

Таблица 3. Классификационные параметры светодиодов компании Ligitek

Внешний вид приборов в исполнении 1W/3W EMITTER, 1W/3W STAR и 10W EMITTER показан на рис. 11-13. Особенности этих мощных источников белого света:

• длительный срок эксплуатации (для приборов 1W/3W до 100 000 ч, 10W — до 20 000 ч);
• малые рабочие напряжения;
• малый нагрев при эксплуатации;
• высокое быстродействие (не более 100 нс);
• большой диапазон регулировки яркости;
• отсутствие ультрафиолетового излучения;
• надежная защита от статического электричества (два встроенных стабилитрона).

Рис. 11. Внешний вид приборов 1W/3W EMITTER

Рис. 12. Внешний вид приборов 1W/3W STAR

Рис. 13. Внешний вид приборов 10W EMITTER

Спектральные характеристики приборов
1W/3W с теплым белым светом приведены на рис. 14, с холодным белым светом — на рис.15.
Сферы применения приборов, рекомендуемые изготовителем, весьма широки: индивидуальные светильники (в автомобилях, авто
бусах, самолетах), подсветка ЖК-панелей, внешние автомобильные сигналы, подсветка ландшафтов, портативные и направленные светильники (прожекторы), светофоры, световые сигналы, указатели и др.
Чертежи светодиодных компонентов, рассмотренных в статье, приведены на сайте
журнала: http://led-e.ru/filez/drawing_harvatek.zip;
http://led-e.ru/filez/drawing_kingbright.zip;
http://led-e.ru/filez/drawing_ligitek.zip.

Рис. 14. Спектральная характеристика приборов LGLV311E/E1, 313E/E1

Рис. 15. Спектральная характеристика приборов LGLW311E/E1, 313E/E1

Литература:

1. http://ledcommunity.org.ru/links/papers/le_dleaders
   
2. http://www.harvatek.com/style/frame/templates13_t/about.asp?content_ set=color_1&lang=2&customer_id=2278&name_ id=98228
   
3. http://www.harvatek.com
4. http://www.kingbright.com/product_main.php?lang=English
5. http://www.ligitek.com/
6. http://www.ligitek.com/modules/products/index.php