Technologie výroby LED
Moderní výroba LED je spojena s řadou významných potíží a problémů. Zejména výroba LED je poměrně nové a dynamicky se rozvíjející odvětví, ve kterém ještě nejsou vytvořena určitá pravidla a předpisy. Každý velký výrobce je nucen zaměřit se na svá vlastní kritéria pro výběr LED produktů, protože mezinárodní standardy v tomto ohledu ještě nebyly vytvořeny. Je třeba říci, že práce v tomto směru probíhají, ale odborníci se domnívají, že vývoj jednotných požadavků na osvětlovací zařízení LED bude vyžadovat více než jeden rok. Technologie výroby LED je velmi složitá, a to je jeden z hlavních důvodů, který ztěžuje vytváření společných standardů. Pojďme se krok za krokem podívat na to, jak vznikají moderní LED diody.
První etapa – růst krystalů, který je založen na procesu zvaném organokovová epitaxe. Toto je název pro orientovaný růst krystalu na povrchu substrátu (jiného krystalu). K pěstování polovodičů se využívá tepelného rozkladu organokovových sloučenin, které obsahují všechny potřebné chemické prvky. Tento proces vyžaduje zvláště čisté plyny. V procesu růstu krystalů je nutné pečlivě kontrolovat tloušťku vrstvy a rovnoměrnost struktury. Moderní instalace pro epitaxní růst polovodičů může stát až 1,5 milionu eur. Proces ladění zařízení pro vytvoření vysoce kvalitních komponent pro výrobu LED může přitom trvat déle než jeden rok.
Druhá etapa – vytvoření čipu. V tomto případě je film, který byl vypěstován na substrátu, rozdělen na velké množství čipů (několik tisíc). Tento proces se nazývá „zpracování rovinného filmu“.
Třetí etapa Výroba LED – binning, tedy třídění třísek. V tomto případě jsou dodržována určitá výběrová kritéria. Potíž je v tom, že v každé z popsaných fází výroby je téměř nemožné dosáhnout přesné podobnosti komponent v některých charakteristikách. Proto se čipy třídí do skupin, ve kterých jsou určité parametry v přijatelných mezích. Například maximální vlnová délka záření, světelný tok, napětí atd. Jelikož je binning součástí výroby, odráží se to i v názvu budoucích produktů.
Poslední fází je vytvoření samotné LED. Je vyvinuto tělo budoucí lampy, je vybrán fosfor (v případě potřeby) a jsou namontovány napájecí svorky. Zvláštní pozornost si zaslouží výroba čoček používaných k vytváření světelných zdrojů LED. Jsou vyrobeny z plastu, silikonu nebo epoxidové pryskyřice. Optická soustava je navržena tak, aby vytvářela přesný prostorový úhel osvětlení, proto jsou na čočky kladeny vysoké nároky jako: maximální průhlednost, vysoká životnost, odolnost proti změnám teplot, odolnost proti chemickým účinkům fosforu, dobrá propustnost do světelné záření v celém optickém rozsahu atd. d. Po kompletní konfiguraci je LED zařízení připraveno k použití.
Dnes se na bázi LED vytváří široká škála světelných zdrojů: reflektory, lampy, lineární lampy, LED pásky, osvětlovací zařízení a mnoho dalších. Vysoký výkon a světelné vlastnosti LED diod učinily z jejich výroby nejdynamičtěji se rozvíjející odvětví světelné techniky. A samotná LED zařízení jsou uznávána jako nejslibnější světelné zdroje.