NEDEN OLMUŞdördüncü nesil aydınlatma kaynağı veya yeşil ışık kaynağı olarak biliniyor. Enerji tasarrufu, çevre koruma, uzun servis ömrü ve küçük hacim özelliklerine sahiptir. Gösterge, ekran, dekorasyon, arka ışık, genel aydınlatma ve kentsel gece manzarası gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı işlevlere göre beş kategoriye ayrılabilir: bilgi ekranı, sinyal lambası, araç lambaları, LCD arka aydınlatma ve genel aydınlatma.

GelenekselLED lambalarYetersiz nüfuza yol açan yetersiz parlaklık gibi eksikliklere sahiptir. Power LED lambanın yeterli parlaklık ve uzun kullanım ömrü gibi avantajları vardır ancak power LED'in paketleme gibi teknik zorlukları vardır. Burada, güç LED ambalajının ışık çıkarma verimliliğini etkileyen faktörlerin kısa bir analizi bulunmaktadır.

Işık çıkarma verimliliğini etkileyen paketleme faktörleri

1. Isı dağıtma teknolojisi

PN ekleminden oluşan ışık yayan diyot için, ileri akım PN ekleminden dışarı aktığında, PN ekleminde ısı kaybı olur. Bu ısı yapıştırıcı, çömlek malzemesi, soğutucu vb. yoluyla havaya yayılır. Bu işlemde malzemenin her bir parçası ısı akışını engelleyecek bir termal empedansa, yani termal dirence sahiptir. Termal direnç, cihazın boyutuna, yapısına ve malzemesine göre belirlenen sabit bir değerdir.

LED'in termal direnci rth (°C / W) ve termal dağılım gücü PD (W) olsun. Bu sırada akımın termal kaybının neden olduğu PN bağlantı sıcaklığı şu değere yükselir:

T(°C)=Rth&Times; PD

PN bağlantı sıcaklığı:

TJ=TA+Rth&Times; PD

Burada TA ortam sıcaklığıdır. Bağlantı sıcaklığının artması, PN bağlantı noktası ışık yayan rekombinasyon olasılığını azaltacak ve LED'in parlaklığı azalacaktır. Aynı zamanda ısı kaybından kaynaklanan sıcaklık artışının artması nedeniyle LED'in parlaklığı artık akımla orantılı olarak artmayacaktır, yani termal doygunluk gösterir. Ek olarak, bağlantı sıcaklığının artmasıyla birlikte, lüminesansın tepe dalga boyu da uzun dalga yönüne, yaklaşık 0,2-0,3nm / °C'ye doğru kayacaktır. Mavi çiple kaplanmış YAG fosforunun karıştırılmasıyla elde edilen beyaz LED için, mavi dalga boyunun kayması, beyaz LED'in genel ışık verimini azaltacak ve beyaz ışığın renk sıcaklığını değiştirecek şekilde fosforun uyarılma dalga boyuyla uyumsuzluğa neden olacaktır.

Güç LED'i için sürüş akımı genellikle yüzlerce Ma'dan fazladır ve PN bağlantısının akım yoğunluğu çok büyüktür, dolayısıyla PN bağlantısının sıcaklık artışı çok açıktır. Paketleme ve uygulama için, ürünün termal direncinin nasıl azaltılacağı ve PN bağlantısı tarafından üretilen ısının mümkün olan en kısa sürede nasıl dağıtılacağı, yalnızca ürünün doyma akımını iyileştirmekle ve ürünün aydınlatma verimliliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda Ürünün güvenilirliği ve servis ömrü. Ürünlerin ısıl direncini azaltmak için öncelikle soğutucu, yapıştırıcı vb. ambalaj malzemelerinin seçimi özellikle önemlidir. Her malzemenin ısıl direncinin düşük olması yani iyi bir ısı iletkenliğine sahip olması gerekir. . İkincisi, yapısal tasarım makul olmalı, malzemeler arasındaki ısı iletkenliği sürekli olarak eşleşmeli ve malzemeler arasındaki ısı iletkenliği, ısı iletim kanalındaki ısı dağılımı darboğazını önlemek ve ısı dağılımını sağlamak için iyi bağlanmalıdır. iç katmandan dış katmana. Aynı zamanda önceden tasarlanan ısı dağıtma kanalına göre ısının zamanında dağılmasını sağlamak gerekir.

2. Dolgu seçimi

Kırılma yasasına göre ışık, ışık yoğun ortamdan hafif seyrek ortama geldiğinde, geliş açısı belirli bir değere, yani kritik açıya eşit veya daha büyük bir değere ulaştığında tam emisyon meydana gelecektir. GaN mavi çip için GaN malzemesinin kırılma indisi 2,3'tür. Işık kristalin içinden havaya yayıldığında kırılma yasasına göre kritik açı θ 0=sin-1(n2/n1)。

N2'nin 1'e eşit olduğu, yani havanın kırılma indisi ve N1'in Gan'ın kırılma indisi olduğu ve buradan kritik açının hesaplandığı θ 0'ın yaklaşık 25,8 derece olduğu yer. Bu durumda yayılabilen tek ışık, geliş açısı ≤ 25,8 derece olan uzaysal katı açı içindeki ışıktır. Gan çipinin harici kuantum verimliliğinin yaklaşık %30 – %40 olduğu bildiriliyor. Bu nedenle çip kristalinin dahili emiliminden dolayı kristalin dışına yayılabilen ışığın oranı çok küçüktür. Gan çipinin harici kuantum verimliliğinin yaklaşık %30 – %40 olduğu bildiriliyor. Benzer şekilde çipin yaydığı ışık, ambalaj malzemesi aracılığıyla mekana iletilmeli, malzemenin ışık çıkarma verimliliği üzerindeki etkisi de dikkate alınmalıdır.

Bu nedenle, LED ürün ambalajının ışık çıkarma verimliliğini artırmak için N2 değerinin artırılması gerekir; yani ambalaj malzemesinin kırılma indeksi, ürünün kritik açısını iyileştirmek ve ambalajlamayı iyileştirmek için artırılmalıdır. ürünün ışık verimliliği. Aynı zamanda ambalaj malzemelerinin ışık emiliminin de küçük olması gerekmektedir. Dışarı çıkan ışığın oranını iyileştirmek için ambalajın şekli tercihen kavisli veya yarım küre şeklindedir, böylece ışık ambalaj malzemesinden havaya yayıldığında arayüze neredeyse dik olur ve böylece toplam yansıma olmaz.

3. Yansıma işleme

Yansıma işlemenin iki ana yönü vardır: biri çipin içindeki yansıma işlemidir, diğeri ise ışığın ambalaj malzemeleri tarafından yansımasıdır. İç ve dış yansıma işleme yoluyla çipten yayılan ışık akısı oranı iyileştirilebilir, çipin iç emilimi azaltılabilir ve güç LED ürünlerinin ışık verimliliği artırılabilir. Paketleme açısından, güç LED'i genellikle güç çipini metal destek veya yansıma boşluğuna sahip alt tabaka üzerine monte eder. Destek tipi yansıma boşluğu genellikle yansıma etkisini geliştirmek için elektrokaplamayı benimser, taban plakası yansıma boşluğu ise genellikle cilalamayı benimser. Mümkünse, elektrokaplama işlemi gerçekleştirilecektir, ancak yukarıdaki iki tedavi yöntemi kalıp doğruluğundan ve prosesinden etkilenir. İşlenen yansıma boşluğunun belirli bir yansıma etkisi vardır, ancak ideal değildir. Şu anda, yetersiz parlatma doğruluğu veya metal kaplamanın oksidasyonu nedeniyle, Çin'de üretilen alt tabaka tipi yansıma boşluğunun yansıma etkisi zayıftır, bu da yansıma alanına çekimden sonra çok fazla ışığın emilmesine ve yansıtılamamasına neden olur. Beklenen hedefe göre ışık yayan yüzey, son paketlemeden sonra düşük ışık çıkarma verimliliğine neden olur.

4. Fosfor seçimi ve kaplama

Beyaz güç LED'i için ışık verimliliğindeki artış aynı zamanda fosfor seçimi ve proses işlemiyle de ilgilidir. Mavi çipin fosfor uyarılmasının verimliliğini artırmak için öncelikle, kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi ve tüm performansı dikkate alması gereken uyarma dalga boyu, parçacık boyutu, uyarma verimliliği vb. dahil olmak üzere fosfor seçimi uygun olmalıdır. İkinci olarak, fosfor kaplaması tekdüze olmalı, tercihen ışık yayan çipin her bir ışık yayan yüzeyindeki yapışkan tabakanın kalınlığı, eşit olmayan kalınlıktan dolayı yerel ışığın yayılmasını engellememek için tekdüze olmalıdır, ancak aynı zamanda ışık noktasının kalitesini de artırır.

genel bakış:

İyi ısı dağılımı tasarımı, güç LED ürünlerinin ışık verimliliğinin arttırılmasında önemli bir rol oynar ve aynı zamanda ürünlerin servis ömrünü ve güvenilirliğini sağlamanın da temelini oluşturur. Buradaki iyi tasarlanmış ışık çıkış kanalı, güç LED'inin ışık çıkarma verimliliğini etkin bir şekilde artırabilen yansıma boşluğunun ve dolgu tutkalının yapısal tasarımına, malzeme seçimine ve proses işlemine odaklanmaktadır. Güç içinbeyaz LEDSpot ve ışık verimliliğini artırmak için fosfor seçimi ve proses tasarımı da çok önemlidir.