76 / 86
LIGHTING 7 - gennaio/febbraio 2015
X
Lighting
shiba e le capacità produttive garantite dalle tecnologie
di Bridgelux per la crescita dei cristalli e la realizzazione
dei dispositivi LED. Dopo aver dimostrato con successo
di poter ottenere wafer di GaN su silicio per LED di ele-
vate prestazioni, Toshiba iniziò, nel 2012, la produzio-
ne in serie della propria famiglia LETERASTM di LED
bianchi basati proprio sul processo suddetto.
La prima generazione fu la serie TL1F1; introdotta a di-
cembre 2012 nel formato 6450 da 6,4 mm x 5,0 mm, essa
era caratterizzata da un’efficienza che arrivava a 110 lu-
men per Watt [lm/W] ed emetteva un flusso luminoso di
intensità compresa fra 85 e 112 lumen, con una tempe-
ratura di colore correlata (CCT: Correlated Colour Tem-
perature) che variava nell’intervallo da 5000 °K a 3000
°K. Con questo livello di prestazioni, la serie TL1F1 è
stata impiegata con successo in applicazioni quali lampa-
de, illuminazioni a soffitto, illuminazioni stradali e fari.
La nuova generazione
La seconda generazione è costituita dalla serie TL1F2
(Fig. 4), di cui è stata avviata la produzione in serie nel
novembre del 2013: essa presenta un’efficienza superio-
re rispetto al passato, in grado di raggiungere un valore
tipico di 135 lm/W. I miglioramenti alla base di tali pre-
stazioni sono stati raggiunti grazie alla combinazione di
due fattori: l’ottimizzazione del contenitore in cui il LED
viene incapsulato (packaging) e l’incremento della po-
tenza ottica in uscita dal chip LED. Il flusso luminoso che
viene tipicamente emesso dai LED da 1W della famiglia
TL1F2 appartiene all’intervallo compreso fra 104 e 135
lumen, a seconda della temperatura di colore e dell’in-
dice di resa cromatica (CRI: Colour Rendering Index).
La serie offre una gamma di temperatura di colore cor-
relata che parte da 2700 °K e arriva a 6500 °K, con valori
minimi dell’indice di resa cromatica rispettivamente di
80 e 70.
I LED della serie TL1F2 possono essere alimentati da
una corrente diretta tipica di 350 mA e sopportano ge-
neralmente una tensione diretta (VF) limitata, di
soli 2,85V, aiutando i questo modo i progettisti a
ridurre il consumo di potenza del sistema. I di-
spositivi vengono forniti in un contenitore stan-
dard nel formato 6450, che misura 6,4 mm x 5,0
mm per 1,35 mm di spessore e sono caratterizzati
da un ampio intervallo di temperatura operativa,
che si estende da -40 °C a 100 °C, consentendone
l’impiego in applicazioni sia da interno sia da
esterno.
La figura 4 elenca i dispositivi che sono già dispo-
nibili o che lo diventeranno con il rilascio della
tecnologia di seconda generazione.
Il futuro del GaN su Silicio
La commercializzazione dei LED in GaN su silicio
ha avuto successo e ha aperto così le porte ad ul-
teriori progressi per il futuro. I processi e le attrez-
zature per trattare wafer di dimensioni maggiori
di 200 mm sono già definite e validate, fornendo
quindi nuove opportunità per ulteriori riduzioni
di costi, mentre dispositivi aggiuntivi, quali circu-
iti integrati di controllo e di pilotaggio dei LED,
possono essere accorpati all’interno del medesi-
mo contenitore per migliorare le prestazioni e
l’affidabilità del sistema nel suo complesso.
Fig. 4 – La seconda generazione di LED bianchi GaN su
Silicio prodotti da Toshiba (tutte le condizioni di test sono
da intendersi alla corrente specificata e a 25 °C)
Fig. 3 – La prossima generazione di LED bianchi in
GaN su Silicio