KonvencionalnoLEDPerle lampe su općenito tipa nosača, obložene epoksidnom smolom, male snage, niskog ukupnog svjetlosnog toka i velike svjetline mogu se koristiti samo kao neka posebna rasvjeta.S razvojem tehnologije LED čipova i tehnologije pakiranja, u skladu sa potražnjom za proizvodima LED lampi visokog svjetlosnog toka u području rasvjete, LED diode snage su postepeno ušle na tržište.Ova vrsta moćiLEDdioda koja emituje svjetlost općenito postavlja čip koji emituje svjetlost na hladnjak i opremljena je optičkim sočivom za postizanje određene optičke prostorne distribucije.Sočivo je punjeno fleksibilnim silika gelom niskog stresa.
Da bi LED diode snage zaista ušle u polje rasvjete i ostvarile svakodnevnu kućnu rasvjetu, još uvijek ima mnogo problema koje treba riješiti, od kojih je najvažniji svjetlosna efikasnost.Trenutno, moćLEDdiode koje emituju svjetlost na tržištu i prijavljena najveća lumenska efikasnost su oko 50lm/W, što je daleko od ispunjavanja zahtjeva dnevne rasvjete u domaćinstvu.U cilju poboljšanja svjetlosne efikasnosti LED dioda za napajanje, s jedne strane, treba poboljšati efikasnost njihovih čipova koji emituju svjetlost;s druge strane, tehnologiju pakiranja energetskih LED dioda također treba dodatno poboljšati, počevši od konstrukcijskog dizajna, tehnologije materijala i procesne tehnologije, itd. Efikasnost ekstrakcije svjetla iz paketa.
1. Elementi pakovanja koji utiču na efikasnost ekstrakcije svetlosti
(1) Tehnologija odvođenja toplote
Za diodu koja emituje svjetlost sastavljenu od PN spoja, kada struja napred teče kroz PN spoj, PN spoj ima gubitak topline, a toplina se zrači u zrak kroz ljepilo, materijal za zalivanje, hladnjak, itd. materijali imaju toplotni otpor koji sprečava protok toplote, odnosno termičku otpornost.Toplotni otpor je fiksna vrijednost određena veličinom, strukturom i materijalom uređaja.Uz pretpostavku da je termička otpornost diode koja emituje svjetlost Rth(℃/W), a snaga disipacije topline PD(W), porast temperature PN spoja uzrokovan gubitkom toplote struje je: T(℃ )=Rth×PD.Temperatura spoja PN spoja je: TJ=TA+ Rth×PD
gdje je TA temperatura okoline.Budući da će porast temperature spoja smanjiti vjerovatnoću rekombinacije svjetlosti PN spoja, svjetlina diode koja emituje svjetlost će se smanjiti.Istovremeno, zbog porasta temperature uzrokovanog gubitkom topline, svjetlina LED diode više neće nastaviti da raste proporcionalno struji, odnosno pokazujući fenomen termičkog zasićenja.Pored toga, sa porastom temperature spoja, vršna talasna dužina emisije svetlosti će se takođe pomeriti u pravcu dugog talasa, oko 0,2-0,3 nm/℃, što je oko 0,2-0,3 nm/℃.Drift će uzrokovati neusklađenost sa talasnom dužinom pobude fosfora, čime se smanjuje ukupna svjetlosna efikasnost bijele LED diode i dovodi do promjena u temperaturi boje bijelog svjetla.
Za energetske diode koje emituju svjetlost, struja pokretanja je općenito veća od nekoliko stotina mA, a gustina struje PN spoja je vrlo velika, tako da je porast temperature PN spoja vrlo očigledan.Za pakovanje i aplikacije, kako smanjiti termičku otpornost proizvoda tako da se toplina stvorena od PN spoja može raspršiti što je prije moguće može ne samo povećati struju zasićenja proizvoda, poboljšati svjetlosnu efikasnost proizvoda, već također poboljšavaju pouzdanost i vijek trajanja proizvoda..Kako bi se smanjila termička otpornost proizvoda, prije svega, posebno je važan odabir materijala za pakovanje, uključujući hladnjake, ljepila itd. Toplinska otpornost svakog materijala treba biti niska, odnosno potrebna je dobra toplinska provodljivost .Drugo, konstrukcijski dizajn treba da bude razuman, toplotna provodljivost svakog materijala treba da se kontinuirano usklađuje, a toplotna veza između materijala treba da bude dobra, kako bi se izbeglo usko grlo rasipanje toplote u kanalu za provođenje toplote i osiguralo da toplota raspršuje se sa unutrašnjeg na spoljašnji sloj.Istovremeno, potrebno je osigurati da se toplina blagovremeno odvodi prema unaprijed projektiranim kanalima za odvođenje topline.
(2) Izbor punila
Prema zakonu prelamanja, kada svjetlost upadne iz optički gušće sredine u optički rjeđu sredinu, kada upadni ugao dostigne određenu vrijednost, odnosno veći ili jednak kritičnom kutu, doći će do pune emisije.Za GaN plavi čip, indeks prelamanja GaN materijala je 2,3.Kada se svetlost emituje iz unutrašnjosti kristala u vazduh, prema zakonu prelamanja, kritični ugao θ0=sin-1(n2/n1).
Među njima, n2 je jednako 1, odnosno indeks prelamanja vazduha, a n1 je indeks prelamanja GaN, a kritični ugao θ0 je izračunat na oko 25,8 stepeni.U ovom slučaju, jedino svjetlo koje se može emitovati je svjetlost unutar solidnog ugla upadnog ugla ≤ 25,8 stepeni.Izvještava se da je vanjska kvantna efikasnost trenutnog GaN čipa oko 30%-40%.Stoga, zbog unutrašnje apsorpcije kristala čipa, udio svjetlosti koji se može emitovati izvan kristala je vrlo mali.Prema izvještajima, trenutna vanjska kvantna efikasnost GaN čipova je oko 30%-40%.Slično, svjetlost koju emituje čip mora se prenijeti u prostor kroz materijal za pakovanje, a također se mora uzeti u obzir utjecaj materijala na efikasnost ekstrakcije svjetlosti.
Stoga, da bi se poboljšala efikasnost ekstrakcije svjetlosti LED ambalaže proizvoda, vrijednost n2 mora se povećati, odnosno indeks prelamanja materijala za pakovanje mora se povećati kako bi se povećao kritični kut proizvoda, čime se poboljšala svjetleća ambalaža. efikasnost proizvoda.Istovremeno, materijal za kapsuliranje upija manje svjetlosti.Da bi se povećao udio izlazne svjetlosti, oblik pakovanja je poželjno kupolasti ili poluloptasti, tako da kada se svjetlost emituje iz ambalažnog materijala u zrak, ona je gotovo okomita na međuprostor, tako da je ukupna refleksija više nije generisano.
(3) Obrada refleksije
Postoje dva glavna aspekta tretmana refleksije, jedan je tretman refleksije unutar čipa, a drugi je refleksija svjetlosti od materijala za pakovanje.Kroz tretman unutrašnje i vanjske refleksije povećava se udio svjetlosnog fluksa koji se emituje iz unutrašnjosti čipa i smanjuje se unutrašnja apsorpcija čipa.Poboljšajte svjetlosnu efikasnost gotovih proizvoda sa LED diodama.Što se pakovanja tiče, LED diode za napajanje obično montiraju strujne čipove na metalni nosač ili podlogu s reflektirajućom šupljinom.Reflektirajuća šupljina tipa nosača je općenito galvanizirana radi poboljšanja efekta refleksije, dok je reflektirajuća šupljina tipa supstrata općenito polirana.Međutim, na gornje dvije metode obrade utječe preciznost kalupa i procesa, a reflektirajuća šupljina nakon tretmana ima određeni efekat refleksije, ali nije idealna.Trenutno, reflektirajuća šupljina tipa supstrata proizvedena u Kini ima slab efekat refleksije zbog nedovoljne preciznosti poliranja ili oksidacije metalnog premaza, što uzrokuje da se puno svjetla apsorbira nakon udara u reflektirajuće područje i ne može se reflektirati na svjetlost- emituju površinu prema očekivanjima, što rezultira konačnim rezultatom.Efikasnost ekstrakcije svjetlosti nakon inkapsulacije je niska.
Nakon raznih istraživanja i testova, razvili smo proces refleksije pomoću premaza od organskog materijala sa nezavisnim pravima intelektualnog vlasništva.Svetlost koja ga udari reflektuje se na površinu koja emituje svetlost.Efikasnost ekstrakcije svjetlosti tretiranog proizvoda može se povećati za 30%-50% u odnosu na onu prije tretmana.Svjetlosna efikasnost naše trenutne 1W bijele svjetlosti LED-a može doseći 40-50lm/W (testirano na instrumentu za daljinsko ispitivanje spektralne analize PMS-50), i postigli smo dobar efekat pakovanja.
(4) Izbor fosfora i premazivanje
Za bijele LED diode, poboljšanje svjetlosne efikasnosti je također povezano sa odabirom i obradom fosfora.Kako bi se poboljšala efikasnost fosfora da pobuđuje plavi čip, prije svega, odabir fosfora bi trebao biti odgovarajući, uključujući talasnu dužinu pobuđivanja, veličinu čestica, efikasnost pobude, itd., i treba ga sveobuhvatno procijeniti, uzimajući u obzir računaju sve nastupe.Drugo, premaz fosfornog praha trebao bi biti ujednačen, poželjno je da je debljina sloja ljepila u odnosu na svaku površinu koja emituje svjetlost ujednačena, kako bi se izbjeglo nemogućnost emitiranja djelomične svjetlosti zbog neujednačene debljine , a istovremeno može poboljšati i kvalitet svjetlosne točke.
Vrijeme objave: 25.08.2022
