ЛЕР, исто така познат како извор на осветлување од четвртата генерација или извор на зелено светло, има карактеристики на заштеда на енергија, заштита на животната средина, долг животен век и мала големина. Широко се користи во различни области како што се индикации, приказ, декорација, позадинско осветлување, општо осветлување и урбани ноќни сцени. Според различните функции на употреба, може да се подели во пет категории: екран на информации, сигнални светла, тела за автомобилско осветлување, позадинско осветлување на LCD екранот и општо осветлување.
Конвенционалните LED светилки имаат недостатоци како недоволна осветленост, што доведува до недоволна популарност. ЛЕД светлата од типот на моќност имаат предности како што се висока осветленост и долг работен век, но имаат технички тешкотии како пакувањето. Подолу е дадена кратка анализа на факторите кои влијаат на ефикасноста на собирање светлина на пакувањето со LED тип на моќност.
1. Технологија за дисипација на топлина
За диоди што емитуваат светлина составени од PN спојници, кога напредната струја тече низ PN спојот, PN-спојот доживува загуба на топлина. Оваа топлина се зрачи во воздухот преку лепило, материјали за инкапсулација, ладилници итн. За време на овој процес, секој дел од материјалот има топлинска импеданса што го спречува протокот на топлина, познат како термички отпор. Термичкиот отпор е фиксна вредност одредена од големината, структурата и материјалите на уредот.
Претпоставувајќи дека термичкиот отпор на диодата што емитува светлина е Rth (℃/W) и моќта на дисипација на топлина е PD (W), порастот на температурата на PN спојот предизвикан од загубата на топлина на струјата е:
T (℃)=Rth&TIME; ПД
Температурата на PN раскрсницата е:
TJ=TA+Rth&Times; ПД
Меѓу нив, TA е температурата на околината. Поради зголемувањето на температурата на спојницата, веројатноста за рекомбинација на луминисценцијата на PN спојот се намалува, што резултира со намалување на осветленоста на диодата што емитува светлина. Во меѓувреме, поради зголемувањето на температурата предизвикано од загубата на топлина, осветленоста на диодата што емитува светлина повеќе нема да продолжи да се зголемува пропорционално со струјата, што укажува на феномен на топлинска заситеност. Дополнително, како што се зголемува температурата на спојницата, врвната бранова должина на емитирана светлина исто така ќе се префрли кон подолги бранови должини, околу 0,2-0,3 nm/℃. За бели LED диоди добиени со мешање YAG флуоресцентен прав обложен со сини светлосни чипови, наносот на брановата должина на сината светлина ќе предизвика неусогласеност со брановата должина на возбудувањето на флуоресцентниот прав, а со тоа ќе ја намали вкупната прозрачна ефикасност на белите LED диоди и ќе предизвика промени во бојата на белата светлина. температура.
За моќните диоди што емитуваат светлина, погонската струја е генерално неколку стотици милиампери или повеќе, а густината на струјата на PN-спојот е многу висока, така што зголемувањето на температурата на PN-спојот е многу значајно. За пакување и апликации, како да се намали термичкиот отпор на производот за да може топлината што се создава од PN спојот да се отфрли што е можно поскоро, не само што може да ја подобри струјата на заситеноста и прозрачната ефикасност на производот, туку и да ја подобри доверливоста и животниот век на производот. За да се намали топлинската отпорност на производот, изборот на материјали за пакување е особено важен, вклучувајќи ладилници, лепила итн. Топлинската отпорност на секој материјал треба да биде мала, што бара добра топлинска спроводливост. Второ, структурниот дизајн треба да биде разумен, со континуирано усогласување на топлинската спроводливост помеѓу материјалите и добри топлински врски помеѓу материјалите за да се избегнат тесните грла за дисипација на топлина во термалните канали и да се обезбеди дисипација на топлина од внатрешните кон надворешните слоеви. Истовремено, потребно е од процесот да се осигура дека топлината се троши навремено според однапред дизајнираните канали за дисипација на топлина.
2. Избор на лепило за полнење
Според законот за прекршување, кога светлината се спушта од густа средина до редок медиум, целосната емисија настанува кога аголот на упад ќе достигне одредена вредност, односно поголема или еднаква на критичниот агол. За сините чипови GaN, индексот на рефракција на материјалот GaN е 2,3. Кога светлината се емитува од внатрешноста на кристалот кон воздухот, според законот за прекршување, критичниот агол θ 0=sin-1 (n2/n1).
Меѓу нив, n2 е еднаков на 1, што е индекс на рефракција на воздухот, а n1 е индекс на рефракција на GaN. Според тоа, критичниот агол θ 0 се пресметува на околу 25,8 степени. Во овој случај, единствената светлина што може да се емитува е светлината во просторниот цврст агол од ≤ 25,8 степени. Според извештаите, надворешната квантна ефикасност на GaN чиповите моментално е околу 30% -40%. Затоа, поради внатрешната апсорпција на чип-кристалот, процентот на светлина што може да се емитува надвор од кристалот е многу мал. Според извештаите, надворешната квантна ефикасност на GaN чиповите моментално е околу 30% -40%. Слично на тоа, светлината емитирана од чипот треба да помине низ материјалот за пакување и да се пренесе во вселената, а исто така треба да се земе предвид влијанието на материјалот врз ефикасноста на бербата на светлината.
Затоа, за да се подобри ефикасноста на бербата на светлината на ЛЕД пакувањето на производите, потребно е да се зголеми вредноста на n2, односно да се зголеми индексот на прекршување на материјалот за пакување, со цел да се зголеми критичниот агол на производот и со тоа подобрување на прозрачната ефикасност на пакувањето на производот. Во исто време, материјалот за инкапсулација треба да има помала апсорпција на светлина. Со цел да се зголеми процентот на емитирана светлина, најдобро е да има заоблена или хемисферична форма за пакувањето. На овој начин, кога светлината се емитува од материјалот за пакување во воздухот, таа е речиси нормална на интерфејсот и повеќе не се подложува на целосно рефлексија.
3. Обработка на рефлексија
Постојат два главни аспекти на третманот со рефлексија: еден е третман на рефлексија во внатрешноста на чипот, а другиот е одраз на светлината од материјалот за пакување. Преку третман со внатрешен и надворешен рефлексија, процентот на светлина што се емитува од внатрешноста на чипот е зголемен, апсорпцијата во чипот се намалува и се подобрува прозрачната ефикасност на производите со моќни LED диоди. Во однос на пакувањето, LED диодите од типот на моќност обично собираат чипови од типот на моќност на метални држачи или подлоги со рефлектирачки шуплини. Рефлектирачката празнина од типот на заградата обично се обложува за да се подобри ефектот на рефлексија, додека рефлектирачката празнина од типот на подлогата обично се полира и може да биде подложена на обработка на галванизација доколку дозволат условите. Сепак, горенаведените два методи на третман се под влијание на точноста и процесот на мувла, а обработената рефлектирачка празнина има одреден ефект на рефлексија, но тоа не е идеално. Во моментов, при производството на рефлектирачки шуплини од типот на подлогата во Кина, поради недоволна точност на полирање или оксидација на метални облоги, ефектот на рефлексија е слаб. Ова резултира со апсорпција на многу светлина откако ќе се достигне рефлектирачката област, што не може да се рефлектира на површината што емитува светлина како што се очекуваше, што доведува до слаба ефикасност на бербата на светлина по конечното пакување.
4. Избор и обложување на флуоресцентен прав
За белата моќна LED диода, подобрувањето на светлосната ефикасност е исто така поврзано со изборот на флуоресцентен прав и обработка на процесот. Со цел да се подобри ефикасноста на возбудувањето на флуоресцентниот прав на сини чипови, изборот на флуоресцентен прав треба да биде соодветен, вклучувајќи ја брановата должина на возбудувањето, големината на честичките, ефикасноста на возбудувањето итн., И треба да се спроведе сеопфатна проценка за да се земат предвид различните фактори на изведба. Второ, облогата на флуоресцентниот прав треба да биде униформа, по можност со еднаква дебелина на лепливиот слој на секоја површина на чипот што емитува светлина, за да се избегне нерамна дебелина што може да предизвика локална светлина да не може да се емитува, а исто така да го подобри квалитетот на светлото место.
Преглед:
Добриот дизајн за дисипација на топлина игра значајна улога во подобрувањето на светлосната ефикасност на енергетските LED производи, а исто така е предуслов за обезбедување на животниот век и доверливоста на производот. Добро дизајнираниот излезен канал на светлина, со фокус на структурниот дизајн, изборот на материјали и процесот на обработка на рефлектирачките шуплини, лепилата за полнење итн., може ефикасно да ја подобри ефикасноста на собирање светлина на LED диоди од типот на моќност. За бела LED диода од типот на моќност, изборот на флуоресцентен прав и дизајнот на процесот се исто така клучни за подобрување на големината на местото и светлосната ефикасност.
Време на објавување: 11 јули 2024 година