LEDon tuntud kui neljanda põlvkonna valgusallikas või roheline valgusallikas. Sellel on energiasäästu, keskkonnakaitse, pika kasutusea ja väikese mahu omadused. Seda kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades, nagu näidik, ekraan, dekoratsioon, taustvalgustus, üldvalgustus ja linna ööstseen. Erinevate funktsioonide järgi saab selle jagada viide kategooriasse: infoekraan, signaallamp, sõiduki tuled, LCD taustvalgustus ja üldvalgustus.

TavapäraneLED lambidneil on puudusi, näiteks ebapiisav heledus, mis põhjustab ebapiisava läbitungimise. Power LED-lambi eeliseks on piisav heledus ja pikk kasutusiga, kuid Power LED-l on tehnilisi raskusi, näiteks pakendamist. Siin on lühike analüüs LED-pakendite valguse eraldamise tõhusust mõjutavate tegurite kohta.

Valguse eemaldamise tõhusust mõjutavad pakkimistegurid

1. Soojuse hajutamise tehnoloogia

PN-siirdest koosneva valgusdioodi puhul, kui PN-siirdest välja voolab pärivool, on PN-siirnel soojuskadu. Seda soojust kiirgatakse õhku läbi liimi, pottimaterjali, jahutusradiaatori jne. Selles protsessis on materjali igal osal soojustakistus, mis takistab soojusvoogu, see tähendab soojustakistust. Soojustakistus on fikseeritud väärtus, mille määrab seadme suurus, struktuur ja materjal.

Olgu LED-i soojustakistus rth (℃ / W) ja soojuse hajumise võimsus PD (W). Sel ajal tõuseb voolu soojuskadu põhjustatud PN-siirde temperatuur järgmisele:

T(℃)=Rth&TIMEs; PD

PN-ristmiku temperatuur:

TJ=TA+Rth&TIMEs; PD

Kus TA on ümbritseva õhu temperatuur. Ühenduse temperatuuri tõus vähendab PN-ristmiku valgust kiirgava rekombinatsiooni tõenäosust ja LED-i heledus väheneb. Samal ajal ei suurene LED-i heledus soojuskadudest tingitud temperatuuritõusu tõttu enam proportsionaalselt vooluga, see tähendab, et see näitab termilist küllastumist. Lisaks triivib ristmiku temperatuuri tõusuga ka luminestsentsi tipplainepikkus pika laine suunas, umbes 0,2–0,3 nm / ℃. Sinise kiibiga kaetud YAG-luminofoori segamisel saadud valge LED-i puhul põhjustab sinise lainepikkuse triiv mittevastavust fosfori ergastuslainepikkusega, et vähendada valge LED-i üldist valgustugevust ja muuta valge valguse värvitemperatuuri.

Toite-LED-i puhul on juhtimisvool üldiselt üle sadade Ma ja PN-ristmiku voolutihedus on väga suur, seega on PN-ristmiku temperatuuri tõus väga ilmne. Pakendamiseks ja kasutamiseks toote soojustakistust vähendada ja PN-ristmiku poolt tekitatud soojust võimalikult kiiresti hajutada ei saa mitte ainult parandada toote küllastusvoolu ja toote valgusefektiivsust, vaid parandada ka toote töökindlus ja kasutusiga. Toodete soojustakistuse vähendamiseks on esiteks eriti oluline pakkematerjalide valik, sh jahutusradiaator, liim jne. Iga materjali soojustakistus peab olema madal, st nõutav on hea soojusjuhtivus . Teiseks peaks konstruktsiooni konstruktsioon olema mõistlik, materjalidevaheline soojusjuhtivus peaks olema pidevalt sobitatud ja materjalidevaheline soojusjuhtivus peaks olema hästi ühendatud, et vältida soojusjuhtivuskanalis soojuse hajumise kitsaskohta ja tagada soojuse hajumine sisemine kuni välimine kiht. Samal ajal on vaja tagada soojuse õigeaegne hajumine vastavalt eelnevalt kavandatud soojuse hajumise kanalile.

2. Täiteaine valik

Vastavalt murdumisseadusele tekib täielik emissioon, kui valgus langeb heledast tihedast keskmisest kergesse hõredasse keskkonda, kui langemisnurk saavutab teatud väärtuse, st kriitilisest nurgast suurem või sellega võrdne. GaN sinise kiibi puhul on GaN materjali murdumisnäitaja 2,3. Kui kristalli sisemusest kiirgab valgust õhku, on murdumisseaduse kohaselt kriitiline nurk θ 0=sin-1(n2/n1).

Kui N2 on võrdne 1-ga, st õhu murdumisnäitaja, ja N1 on Gani murdumisnäitaja, mille põhjal arvutatakse kriitiline nurk, θ 0 on umbes 25,8 kraadi. Sel juhul on ainus valgus, mida saab kiirata, ruumilise ruuminurga sees valgus, mille langemisnurk on ≤ 25,8 kraadi. On teatatud, et Gan-kiibi väline kvantefektiivsus on umbes 30–40%. Seetõttu on kiibikristalli sisemise neeldumise tõttu valguse osakaal, mida saab kristallist väljapoole kiirata, väga väike. On teatatud, et Gan-kiibi väline kvantefektiivsus on umbes 30–40%. Samamoodi tuleks kiibi kiirgav valgus kanduda ruumi läbi pakkematerjali ning arvestada tuleks ka materjali mõju valguse eraldamise efektiivsusele.

Seetõttu tuleb LED-toodete pakendite valguse eraldamise efektiivsuse parandamiseks suurendada N2 väärtust, st suurendada pakendimaterjali murdumisnäitajat, et parandada toote kriitilist nurka, et parandada pakendit. toote valgusefektiivsus. Samal ajal peaks pakkematerjalide valguse neeldumine olema väike. Väljuva valguse osakaalu parandamiseks on pakendi kuju eelistatavalt kaarekujuline või poolkerakujuline, nii et kui valgus kiirgab pakkematerjalist õhku, on see liidesega peaaegu risti, mistõttu puudub täielik peegeldus.

3. Peegelduse töötlemine

Peegelduse töötlemisel on kaks peamist aspekti: üks on peegeldustöötlus kiibi sees ja teine ​​on valguse peegeldus pakkematerjalide poolt. Sisemise ja välise peegeldustöötluse abil saab parandada kiibist eralduvat valgusvoo suhet, vähendada kiibi sisemist neeldumist ja parandada võimsusega LED-toodete valgusefektiivsust. Pakendamise osas koondab toite-LED tavaliselt toitekiibi peegeldusõõnsusega metalltoele või aluspinnale. Tugitüüpi peegeldusõõnsus kasutab peegeldusefekti parandamiseks üldiselt galvaniseerimist, samas kui alusplaadi peegeldusõõnsus tavaliselt poleerimine. Võimaluse korral viiakse läbi galvaniseerimine, kuid ülaltoodud kahte töötlemismeetodit mõjutavad hallituse täpsus ja protsess. Töödeldud peegeldusõõnes on teatud peegeldusefekt, kuid see pole ideaalne. Praegu on ebapiisava poleerimise täpsuse või metallkatte oksüdatsiooni tõttu Hiinas toodetud substraadi tüüpi peegeldusõõnde peegeldusefekt halb, mistõttu pärast peegeldusalasse tulistamist neeldub palju valgust ja see ei saa peegelduda valgust kiirgav pind vastavalt eeldatavale sihtmärgile, mille tulemuseks on madal valguse eraldamise efektiivsus pärast lõplikku pakkimist.

4. Fosfori valik ja katmine

Valge võimsusega LED-i puhul on valgusefektiivsuse parandamine seotud ka fosfori valiku ja protsessitöötlusega. Sinise kiibi fosfori ergastamise tõhususe parandamiseks peaks esiteks olema fosfori valik sobiv, sealhulgas ergastuse lainepikkus, osakeste suurus, ergastuse efektiivsus jne, mida tuleb põhjalikult hinnata ja võtta arvesse kogu jõudlust. Teiseks peaks fosfori kate olema ühtlane, eelistatavalt peaks liimikihi paksus valgust kiirgava kiibi igal valgust kiirgaval pinnal olema ühtlane, et mitte takistada ebaühtlase paksuse tõttu lokaalse valguse kiirgamist, kuid parandada ka valguspunkti kvaliteeti.

ülevaade:

Hea soojuse hajumise disain mängib olulist rolli võimsusega LED-toodete valgusefektiivsuse parandamisel ning on ka eelduseks toodete kasutusea ja töökindluse tagamiseks. Hästi läbimõeldud valguse väljundkanal keskendub siin konstruktsioonikujundusele, materjali valikule ja peegeldusõõne ja täiteliimi töötlemisele, mis võib tõhusalt parandada LED-i valguse eraldamise efektiivsust. Võimu pärastvalge LED, on ka fosfori valik ja protsesside disain väga olulised, et parandada täpi ja valguse efektiivsust.