LEDer kjent som fjerde generasjons lyskilde eller grønn lyskilde. Den har egenskapene til energisparing, miljøvern, lang levetid og lite volum. Den er mye brukt i forskjellige felt som indikasjon, visning, dekorasjon, bakgrunnsbelysning, generell belysning og urban nattscene. I henhold til forskjellige funksjoner kan den deles inn i fem kategorier: informasjonsdisplay, signallampe, kjøretøylamper, LCD-bakgrunnsbelysning og generell belysning.

KonvensjonellLED-lamperhar mangler som utilstrekkelig lysstyrke, noe som fører til utilstrekkelig penetrasjon. Power LED-lampe har fordelene med tilstrekkelig lysstyrke og lang levetid, men power LED har tekniske vanskeligheter som emballasje. Her er en kort analyse av faktorene som påvirker lysutvinningseffektiviteten til LED-emballasje.

Emballasjefaktorer som påvirker lysutvinningseffektiviteten

1. Varmespredningsteknologi

For den lysemitterende dioden som består av PN-krysset, når foroverstrømmen flyter ut av PN-krysset, har PN-krysset varmetap. Denne varmen sendes ut i luften gjennom lim, pottemateriale, kjøleribbe, etc. i denne prosessen har hver del av materialet en termisk impedans for å forhindre varmestrøm, det vil si termisk motstand. Den termiske motstanden er en fast verdi bestemt av størrelsen, strukturen og materialet til enheten.

La den termiske motstanden til LED-en være rth (℃ / W) og den termiske spredningseffekten være PD (W). På dette tidspunktet stiger PN-krysstemperaturen forårsaket av det termiske tapet av strømmen til:

T(℃)=Rth&TImes; PD

PN-krysstemperatur:

TJ=TA+Rth&TImes; PD

Der TA er omgivelsestemperaturen. Økningen av overgangstemperaturen vil redusere sannsynligheten for rekombinasjon av PN-krysset lysemitterende, og lysstyrken til LED vil reduseres. På samme tid, på grunn av økningen i temperaturøkning forårsaket av varmetap, vil lysstyrken til LED ikke lenger øke proporsjonalt med strømmen, det vil si at den viser termisk metning. I tillegg, med økningen av overgangstemperaturen, vil toppbølgelengden for luminescens også drive til den lange bølgeretningen, omtrent 0,2-0,3nm / ℃. For den hvite LED-en oppnådd ved å blande YAG-fosfor belagt med blå chip, vil avdriften av blå bølgelengde forårsake misforhold med eksitasjonsbølgelengden til fosfor, for å redusere den totale lyseffektiviteten til hvit LED og endre fargetemperaturen til hvitt lys.

For strøm-LED er drivstrømmen generelt mer enn hundrevis av Ma, og strømtettheten til PN-krysset er veldig stor, så temperaturøkningen til PN-krysset er veldig tydelig. For emballasje og påføring, hvordan redusere den termiske motstanden til produktet og få varmen som genereres av PN-krysset til å spre seg så snart som mulig, kan ikke bare forbedre metningsstrømmen til produktet og forbedre lyseffektiviteten til produktet, men også forbedre pålitelighet og levetid for produktet. For å redusere den termiske motstanden til produkter, for det første, er valg av emballasjematerialer spesielt viktig, inkludert kjøleribbe, lim, etc. den termiske motstanden til hvert materiale bør være lav, det vil si at det er nødvendig å ha god varmeledningsevne . For det andre bør den strukturelle utformingen være rimelig, den termiske ledningsevnen mellom materialer bør kontinuerlig tilpasses, og den termiske ledningsevnen mellom materialene bør være godt forbundet, for å unngå varmeavledningsflaskehalsen i varmeledningskanalen og sikre varmeavledning fra indre til det ytre laget. Samtidig er det nødvendig å sikre at varmen spres i tide i henhold til den forhåndsdesignede varmespredningskanalen.

2. Valg av fyllstoff

I henhold til brytningsloven, når lys faller inn fra lystett medium til lett sparsomt medium, når innfallsvinkelen når en viss verdi, det vil si større enn eller lik den kritiske vinkelen, vil full emisjon oppstå. For GaN blue chip er brytningsindeksen til GaN-materiale 2,3. Når lys sendes ut fra innsiden av krystallen til luften, i henhold til brytningsloven, er den kritiske vinkelen θ 0=sin-1(n2/n1).

Der N2 er lik 1, det vil si luftbrytningsindeksen, og N1 er brytningsindeksen til Gan, hvorfra den kritiske vinkelen beregnes θ 0 er omtrent 25,8 grader. I dette tilfellet er det eneste lyset som kan sendes ut lyset innenfor den romlige romvinkelen med innfallsvinkelen ≤ 25,8 grader. Det er rapportert at den eksterne kvanteeffektiviteten til Gan-brikken er omtrent 30% – 40%. Derfor, på grunn av den indre absorpsjonen av brikkekrystallen, er andelen lys som kan sendes ut utenfor krystallen svært liten. Det er rapportert at den eksterne kvanteeffektiviteten til Gan-brikken er omtrent 30% – 40%. Tilsvarende bør lyset som sendes ut av brikken overføres til rommet gjennom emballasjematerialet, og materialets påvirkning på lysekstraksjonseffektiviteten bør også vurderes.

Derfor, for å forbedre lysutvinningseffektiviteten til LED-produktemballasje, må verdien av N2 økes, det vil si at brytningsindeksen til emballasjemateriale må økes for å forbedre den kritiske vinkelen til produktet, for å forbedre emballasjen lyseffektiviteten til produktet. Samtidig bør lysabsorpsjonen av emballasjematerialer være liten. For å forbedre andelen av utgående lys er pakkeformen fortrinnsvis buet eller halvkuleformet, slik at når lyset sendes ut fra emballasjematerialet til luften, er det nesten vinkelrett på grensesnittet, så det er ingen total refleksjon.

3. Refleksjonsbehandling

Det er to hovedaspekter ved refleksjonsbehandling: den ene er refleksjonsbehandlingen inne i brikken, og den andre er refleksjon av lys fra emballasjematerialer. Gjennom intern og ekstern refleksjonsbehandling kan lysfluksforholdet som sendes ut fra brikken forbedres, den interne absorpsjonen av brikken kan reduseres, og lyseffektiviteten til LED-produkter kan forbedres. Når det gjelder emballasje, setter strøm-LED vanligvis sammen strømbrikken på metallstøtten eller substratet med refleksjonshulrom. Refleksjonshulrommet av støttetypen vedtar generelt galvanisering for å forbedre refleksjonseffekten, mens refleksjonshulen for grunnplaten generelt bruker polering. Hvis mulig, vil galvaniseringsbehandling bli utført, men de to ovennevnte behandlingsmetodene påvirkes av muggnøyaktighet og prosess. Det bearbeidede refleksjonshulrommet har en viss refleksjonseffekt, men det er ikke ideelt. For tiden, på grunn av utilstrekkelig poleringsnøyaktighet eller oksidasjon av metallbelegg, er refleksjonseffekten av refleksjonshulrom av substrattype laget i Kina dårlig, noe som fører til at mye lys blir absorbert etter fotografering i refleksjonsområdet og ikke kan reflekteres til lysemitterende overflate i henhold til det forventede målet, noe som resulterer i lav lysekstraksjonseffektivitet etter endelig pakking.

4. Fosforvalg og belegg

For hvit strøm-LED er forbedringen av lyseffektiviteten også knyttet til valg av fosfor og prosessbehandling. For å forbedre effektiviteten av fosforeksitasjon av blå brikke, bør for det første valget av fosfor være passende, inkludert eksitasjonsbølgelengde, partikkelstørrelse, eksitasjonseffektivitet, etc., som må evalueres grundig og ta hensyn til all ytelse. For det andre bør belegget av fosforet være jevnt, fortrinnsvis bør tykkelsen på klebemiddellaget på hver lysemitterende overflate på den lysemitterende brikken være jevn, for ikke å forhindre at lokalt lys sendes ut på grunn av ujevn tykkelse, men også forbedre kvaliteten på lyspunktet.

oversikt:

God varmespredningsdesign spiller en betydelig rolle i å forbedre lyseffektiviteten til LED-produkter, og det er også forutsetningen for å sikre produktenes levetid og pålitelighet. Den godt utformede lysutløpskanalen her fokuserer på strukturdesign, materialvalg og prosessbehandling av refleksjonshulrom og fylllim, som effektivt kan forbedre lysutvinningseffektiviteten til strøm-LED. For makthvit LED, valg av fosfor og prosessdesign er også svært viktig for å forbedre spot- og lyseffektiviteten.