LEDir pazīstams kā ceturtās paaudzes apgaismojuma avots vai zaļās gaismas avots. Tam ir enerģijas taupīšanas, vides aizsardzības, ilgs kalpošanas laiks un mazs apjoms. To plaši izmanto dažādās jomās, piemēram, indikācijās, displejā, dekorācijā, fona apgaismojumā, vispārējā apgaismojumā un pilsētas nakts ainā. Pēc dažādām funkcijām to var iedalīt piecās kategorijās: informācijas displejs, signāllampas, transportlīdzekļa lukturi, LCD fona apgaismojums un vispārējais apgaismojums.

KonvencionālsLED lampasir trūkumi, piemēram, nepietiekams spilgtums, kas izraisa nepietiekamu iespiešanos. Power LED lampai ir pietiekama spilgtuma un ilgs kalpošanas laiks, bet jaudas LED ir tehniskas grūtības, piemēram, iepakojums. Šeit ir īsa analīze par faktoriem, kas ietekmē jaudas LED iepakojuma gaismas ekstrakcijas efektivitāti.

Iepakojuma faktori, kas ietekmē gaismas ekstrakcijas efektivitāti

1. Siltuma izkliedes tehnoloģija

Gaismas diodei, kas sastāv no PN savienojuma, kad tiešā strāva izplūst no PN savienojuma, PN savienojumam ir siltuma zudumi. Šis siltums tiek izstarots gaisā caur līmi, podiņu materiālu, siltuma izlietni utt. Šajā procesā katrai materiāla daļai ir siltuma pretestība, kas novērš siltuma plūsmu, tas ir, termiskā pretestība. Termiskā pretestība ir fiksēta vērtība, ko nosaka ierīces izmērs, struktūra un materiāls.

Lai gaismas diodes termiskā pretestība ir rth (℃ / W), un siltuma izkliedes jauda ir PD (W). Šajā laikā PN savienojuma temperatūra, ko izraisa strāvas siltuma zudumi, palielinās līdz:

T(℃)=Rth&TIMEs; PD

PN savienojuma temperatūra:

TJ=TA+Rth&TIMEs; PD

Kur TA ir apkārtējās vides temperatūra. Savienojuma temperatūras paaugstināšanās samazinās PN savienojuma gaismu izstarojošās rekombinācijas iespējamību, un LED spilgtums samazināsies. Tajā pašā laikā, palielinoties temperatūras paaugstinājumam, ko izraisa siltuma zudumi, LED spilgtums vairs nepalielināsies proporcionāli strāvai, tas ir, tas parāda termisko piesātinājumu. Turklāt, palielinoties savienojuma temperatūrai, luminiscences maksimālais viļņa garums novirzīsies arī uz garo viļņu virzienu, aptuveni 0,2–0,3 nm / ℃. Baltajai gaismas diodei, kas iegūta, sajaucot YAG luminoforu, kas pārklāts ar zilu mikroshēmu, zilā viļņa garuma novirze izraisīs neatbilstību fosfora ierosmes viļņa garumam, lai samazinātu baltās gaismas diodes kopējo gaismas efektivitāti un mainītu baltās gaismas krāsu temperatūru.

Jaudas LED braukšanas strāva parasti ir lielāka par simtiem Ma, un PN savienojuma strāvas blīvums ir ļoti liels, tāpēc PN savienojuma temperatūras paaugstināšanās ir ļoti acīmredzama. Iepakošanai un lietošanai, kā samazināt produkta termisko pretestību un panākt, lai PN savienojuma radītais siltums pēc iespējas ātrāk izkliedētu, var ne tikai uzlabot produkta piesātinājuma strāvu un uzlabot produkta gaismas efektivitāti, bet arī uzlabot produkta uzticamība un kalpošanas laiks. Lai samazinātu izstrādājumu termisko pretestību, pirmkārt, īpaši svarīga ir iepakojuma materiālu izvēle, ieskaitot siltuma izlietni, līmi u.c. katra materiāla termiskajai pretestībai jābūt zemai, tas ir, tai ir jābūt labai siltumvadītspējai. . Otrkārt, konstrukcijas projektam jābūt saprātīgam, siltumvadītspējai starp materiāliem jābūt nepārtraukti saskaņotai, un siltumvadītspējai starp materiāliem jābūt labi savienotai, lai izvairītos no siltuma izkliedes sašaurinājuma siltuma vadīšanas kanālā un nodrošinātu siltuma izkliedi no no iekšpuses uz ārējo slāni. Tajā pašā laikā ir jānodrošina, lai siltums tiktu savlaicīgi izkliedēts saskaņā ar iepriekš izstrādāto siltuma izkliedes kanālu.

2. Pildvielas izvēle

Saskaņā ar refrakcijas likumu, kad gaisma krīt no vieglas blīvas vides uz vieglu retu vidi, kad krītošais leņķis sasniedz noteiktu vērtību, tas ir, lielāks vai vienāds ar kritisko leņķi, notiks pilna emisija. GaN zilajai mikroshēmai GaN materiāla refrakcijas indekss ir 2,3. Kad gaisma tiek izstarota no kristāla iekšpuses gaisā, saskaņā ar refrakcijas likumu kritiskais leņķis θ 0=sin-1(n2/n1).

Kur N2 ir vienāds ar 1, tas ir, gaisa laušanas koeficients, un N1 ir Gan refrakcijas koeficients, no kura tiek aprēķināts kritiskais leņķis, θ 0 ir aptuveni 25,8 grādi. Šajā gadījumā vienīgā gaisma, ko var izstarot, ir gaisma, kas atrodas telpiskā telpiskā leņķī ar krišanas leņķi ≤ 25,8 grādi. Tiek ziņots, ka Gan mikroshēmas ārējā kvantu efektivitāte ir aptuveni 30–40%. Tāpēc skaidu kristāla iekšējās absorbcijas dēļ gaismas īpatsvars, ko var izstarot ārpus kristāla, ir ļoti mazs. Tiek ziņots, ka Gan mikroshēmas ārējā kvantu efektivitāte ir aptuveni 30–40%. Tāpat mikroshēmas izstarotā gaisma ir jānodod telpā caur iepakojuma materiālu, un jāņem vērā arī materiāla ietekme uz gaismas ekstrakcijas efektivitāti.

Tāpēc, lai uzlabotu LED produktu iepakojuma gaismas ekstrakcijas efektivitāti, ir jāpalielina N2 vērtība, tas ir, jāpalielina iepakojuma materiāla refrakcijas koeficients, lai uzlabotu produkta kritisko leņķi, lai uzlabotu iepakojumu. produkta gaismas efektivitāte. Tajā pašā laikā iepakojuma materiālu gaismas absorbcijai jābūt mazai. Lai uzlabotu izejošās gaismas proporciju, iepakojuma forma ir vēlama izliekta vai puslodes forma, lai tad, kad gaisma tiek izstarota no iepakojuma materiāla uz gaisu, tā būtu gandrīz perpendikulāra saskarnei, tāpēc nav pilnīgas atstarošanas.

3. Atspulgu apstrāde

Ir divi galvenie atstarošanas apstrādes aspekti: viens ir atstarošanas apstrāde mikroshēmā, bet otrs ir gaismas atstarošana no iepakojuma materiāliem. Izmantojot iekšējo un ārējo atstarošanas apstrādi, var uzlabot mikroshēmas izstarotās gaismas plūsmas attiecību, samazināt mikroshēmas iekšējo absorbciju un uzlabot jaudas LED produktu gaismas efektivitāti. Runājot par iepakojumu, strāvas gaismas diode parasti saliek strāvas mikroshēmu uz metāla balsta vai pamatnes ar atstarošanas dobumu. Atbalsta tipa atstarošanas dobumā parasti tiek izmantota galvanizācija, lai uzlabotu atstarošanas efektu, savukārt pamata plāksnes atstarošanas dobumā parasti tiek izmantota pulēšana. Ja iespējams, tiks veikta galvanizācijas apstrāde, taču iepriekš minētās divas apstrādes metodes ietekmē pelējuma precizitāte un process. Apstrādātajam atstarošanas dobumam ir zināms atstarošanas efekts, taču tas nav ideāls. Pašlaik nepietiekamas pulēšanas precizitātes vai metāla pārklājuma oksidācijas dēļ Ķīnā ražotā substrāta tipa atstarošanas dobuma atstarošanas efekts ir vājš, kā rezultātā pēc uzņemšanas atstarošanas zonā tiek absorbēts daudz gaismas un to nevar atstarot gaismu izstarojoša virsma atbilstoši paredzamajam mērķim, kā rezultātā pēc galīgās iepakošanas ir zema gaismas ekstrakcijas efektivitāte.

4. Fosfora izvēle un pārklāšana

Baltās jaudas LED gaismas efektivitātes uzlabošana ir saistīta arī ar fosfora izvēli un procesa apstrādi. Lai uzlabotu zilās mikroshēmas fosfora ierosmes efektivitāti, pirmkārt, fosfora izvēlei jābūt atbilstošai, ieskaitot ierosmes viļņa garumu, daļiņu izmēru, ierosmes efektivitāti utt., Kas ir vispusīgi jānovērtē un jāņem vērā visa veiktspēja. Otrkārt, fosfora pārklājumam jābūt vienmērīgam, vēlams, lai līmējošā slāņa biezums uz katras gaismu izstarojošās mikroshēmas virsmas būtu vienmērīgs, lai neaizkavētu lokālas gaismas izstarošanos nevienmērīga biezuma dēļ, bet uzlabo arī gaismas vietas kvalitāti.

pārskats:

Labs siltuma izkliedes dizains spēlē nozīmīgu lomu jaudas LED produktu gaismas efektivitātes uzlabošanā, un tas ir arī priekšnoteikums produktu kalpošanas un uzticamības nodrošināšanai. Labi izstrādātais gaismas izplūdes kanāls šeit koncentrējas uz konstrukcijas dizainu, materiālu izvēli un atstarošanas dobuma un uzpildes līmes apstrādi, kas var efektīvi uzlabot jaudas LED gaismas ekstrakcijas efektivitāti. Par varubalta LED, arī fosfora izvēle un procesa dizains ir ļoti svarīgi, lai uzlabotu vietas un gaismas efektivitāti.