LEDnegyedik generációs fényforrásként vagy zöld fényforrásként ismert. Az energiatakarékosság, a környezetvédelem, a hosszú élettartam és a kis térfogat jellemzői. Széles körben használják különféle területeken, például jelzés, kijelző, dekoráció, háttérvilágítás, általános világítás és városi éjszakai jelenet. Különböző funkciók szerint öt kategóriába sorolható: információs kijelző, jelzőlámpa, járműlámpák, LCD háttérvilágítás és általános világítás.

HagyományosLED lámpákhiányosságai vannak, mint például az elégtelen fényerő, ami elégtelen behatoláshoz vezet. A Power LED lámpa előnye a kellő fényerő és a hosszú élettartam, de a Power LED-nek technikai nehézségei vannak, mint például a csomagolás. Íme egy rövid elemzés a LED-es csomagolás fényelvonási hatékonyságát befolyásoló tényezőkről.

A fényelszívás hatékonyságát befolyásoló csomagolási tényezők

1. Hőelvezetési technológia

A PN átmenetből álló fénykibocsátó dióda esetében, amikor az előremenő áram kifolyik a PN átmeneten, a PN átmenet hőveszteséggel jár. Ezt a hőt ragasztón, ültetőanyagon, hűtőbordán stb. sugározzák ki a levegőbe. Ebben a folyamatban az anyag minden részének hőimpedanciája van, amely megakadályozza a hőáramlást, azaz hőellenállást. A hőellenállás egy rögzített érték, amelyet a készülék mérete, szerkezete és anyaga határoz meg.

Legyen a LED hőellenállása rth (℃ / W), a hődisszipációs teljesítmény pedig PD (W). Ekkor az áram hővesztesége által okozott PN átmenet hőmérséklete a következőre emelkedik:

T(℃)=Rth&TIMEs; PD

PN csatlakozási hőmérséklet:

TJ=TA+Rth&TIMEs; PD

Ahol TA a környezeti hőmérséklet. A csomópont hőmérsékletének emelkedése csökkenti a PN csomópont fénykibocsátó rekombinációjának valószínűségét, és csökken a LED fényereje. Ugyanakkor a hőveszteség okozta hőmérséklet-emelkedés növekedése miatt a LED fényereje már nem nő az áramerősséggel arányosan, azaz hőtelítettséget mutat. Ezenkívül a csomóponti hőmérséklet növekedésével a lumineszcencia csúcs hullámhossza is a hosszú hullám irányába sodródik, körülbelül 0,2-0,3 nm / ℃. A kék chippel bevont YAG foszfor keverésével kapott fehér LED esetében a kék hullámhossz eltolódása eltérést okoz a foszfor gerjesztési hullámhosszával, ami csökkenti a fehér LED általános fényhatékonyságát és megváltoztatja a fehér fény színhőmérsékletét.

A teljesítmény LED esetében a hajtóáram általában több mint száz Ma, és a PN átmenet áramsűrűsége nagyon nagy, így a PN átmenet hőmérséklet-emelkedése nagyon nyilvánvaló. Csomagolás és alkalmazás esetén a termék hőellenállásának csökkentése és a PN csomópont által generált hő mielőbbi elvezetése nemcsak a termék telítési áramát és a termék fényhatékonyságát javíthatja, hanem javíthatja a a termék megbízhatósága és élettartama. A termékek hőállóságának csökkentése érdekében először is különösen fontos a csomagolóanyagok kiválasztása, beleértve a hűtőbordát, a ragasztót stb. Az egyes anyagok hőállóságának alacsonynak kell lennie, azaz jó hővezető képességgel kell rendelkeznie. . Másodszor, a szerkezeti kialakításnak ésszerűnek kell lennie, az anyagok közötti hővezető képességnek folyamatosan illeszkednie kell, és az anyagok közötti hővezető képességnek jól össze kell kapcsolnia, hogy elkerülhető legyen a hőelvezetési szűk keresztmetszet a hővezető csatornában, és biztosítsa a hőelvezetést a belülről a külső rétegre. Ugyanakkor gondoskodni kell a hő időben történő elvezetéséről az előre kialakított hőelvezető csatorna szerint.

2. Töltőanyag kiválasztása

A fénytörés törvénye szerint, amikor a fény könnyű sűrű közegből világos ritka közegbe esik, amikor a beesési szög elér egy bizonyos értéket, azaz nagyobb vagy egyenlő a kritikus szöggel, teljes emisszió következik be. A GaN blue chip esetében a GaN anyag törésmutatója 2,3. Amikor a kristály belsejéből fényt bocsátanak ki a levegőbe, a töréstörvény szerint a kritikus szög θ 0=sin-1(n2/n1).

Ahol N2 egyenlő 1-gyel, azaz a levegő törésmutatója, és N1 a Gan törésmutatója, amelyből a kritikus szög kiszámítása θ 0 körülbelül 25,8 fok. Ebben az esetben az egyetlen fény, amely kibocsátható, a térbeli térszögön belüli fény, amelynek beesési szöge ≤ 25,8 fok. A jelentések szerint a Gan chip külső kvantumhatékonysága körülbelül 30-40%. Ezért a chipkristály belső abszorpciója miatt nagyon kicsi a kristályon kívül kibocsátható fény aránya. A jelentések szerint a Gan chip külső kvantumhatékonysága körülbelül 30-40%. Hasonlóképpen, a chip által kibocsátott fényt a csomagolóanyagon keresztül kell átvinni a térbe, és figyelembe kell venni az anyag fényelvonási hatékonyságra gyakorolt ​​hatását is.

Ezért a LED-es termékcsomagolás fényelvonási hatékonyságának javítása érdekében növelni kell az N2 értékét, azaz növelni kell a csomagolóanyag törésmutatóját a termék kritikus szögének javítása érdekében a csomagolás javítása érdekében. a termék fényhatékonysága. Ugyanakkor a csomagolóanyagok fényelnyelő képességének kicsinek kell lennie. A kimenő fény arányának javítása érdekében a csomagolás formája lehetőleg íves vagy félgömb alakú, így a csomagolóanyagból a levegőbe kibocsátott fény közel merőleges a felületre, így nincs teljes visszaverődés.

3. Reflexiós feldolgozás

A reflexiós feldolgozásnak két fő szempontja van: az egyik a chipen belüli reflexiós feldolgozás, a másik pedig a fényvisszaverődés a csomagolóanyagok által. A belső és külső reflexiós feldolgozás révén javítható a chip által kibocsátott fényáram aránya, csökkenthető a chip belső abszorpciója, és javítható a power LED termékek fényhatékonysága. Ami a csomagolást illeti, a teljesítmény-LED általában a teljesítmény-chipet a fém tartóra vagy hordozóra szereli fel, tükröző üreggel. A támasztó típusú reflexiós üreg általában galvanizálást alkalmaz a reflexió hatás javítása érdekében, míg az alaplemez visszaverő ürege általában polírozást alkalmaz. Lehetőség szerint galvanizáló kezelést végeznek, de a fenti két kezelési módot befolyásolja az öntőforma pontossága és folyamata, A feldolgozott reflexiós üregnek van bizonyos reflexiós hatása, de nem ideális. Jelenleg a nem megfelelő polírozási pontosság vagy a fémbevonat oxidációja miatt a Kínában gyártott szubsztrát típusú reflexiós üreg visszaverő hatása gyenge, ami ahhoz vezet, hogy a visszaverődési tartományba való felvétel után sok fény nyelődik el, és nem tud visszaverődni fénykibocsátó felület az elvárt célnak megfelelően, ami alacsony fényelvonási hatékonyságot eredményez a végső csomagolás után.

4. A foszfor kiválasztása és bevonása

A fehér teljesítményű LED esetében a fényhatékonyság javítása a foszfor kiválasztásával és a folyamatkezeléssel is összefügg. A blue chip foszfor gerjesztésének hatékonyságának javítása érdekében először is a fénypor kiválasztásának megfelelőnek kell lennie, beleértve a gerjesztési hullámhosszt, a részecskeméretet, a gerjesztés hatékonyságát stb., amelyeket átfogóan értékelni kell, és figyelembe kell venni az összes teljesítményt. Másodszor, a fénypor bevonatának egyenletesnek kell lennie, lehetőleg a ragasztóréteg vastagsága a fénykibocsátó chip minden egyes fénykibocsátó felületén egyenletes legyen, hogy ne akadályozza meg a helyi fény kibocsátását az egyenetlen vastagság miatt, de javítja a fényfolt minőségét is.

áttekintés:

A jó hőelvezetésű tervezés jelentős szerepet játszik a teljesítmény LED-es termékek fényhatékonyságának javításában, valamint a termékek élettartamának és megbízhatóságának biztosításának előfeltétele. A jól megtervezett fénykimeneti csatorna itt a szerkezeti tervezésre, az anyagválasztásra és a reflexiós üreg és a töltőragasztó folyamatkezelésére összpontosít, amely hatékonyan javíthatja a teljesítmény-LED fényelvonási hatékonyságát. A hatalomértfehér LED, a fénypor kiválasztása és a folyamattervezés szintén nagyon fontosak a folt- és fényhatékonyság javítása érdekében.