KonvenčnéLEDLampové guľôčky sú vo všeobecnosti držiakového typu, zapuzdrené epoxidovou živicou, s nízkym výkonom, nízkym celkovým svetelným tokom a vysokým jasom, ktoré možno použiť iba ako niektoré špeciálne osvetlenie.S rozvojom technológie LED čipov a obalovej technológie, v súlade s dopytom po produktoch s LED žiarovkami s vysokým svetelným tokom v oblasti osvetlenia, sa na trh postupne dostali výkonové LED diódy.Tento druh mociLEDsvetelná dióda vo všeobecnosti umiestňuje čip vyžarujúci svetlo na chladič a je vybavená optickou šošovkou na dosiahnutie určitého optického priestorového rozloženia.Šošovka je naplnená nízkonapäťovým flexibilným silikagélom.
Aby výkonové LED skutočne vstúpili do oblasti osvetlenia a realizovali každodenné osvetlenie domácnosti, je potrebné vyriešiť ešte veľa problémov, z ktorých najdôležitejším je svetelná účinnosť.V súčasnosti silaLEDsvetelné diódy na trhu a udávaná najvyššia účinnosť lumenov sa pohybuje okolo 50lm/W, čo ani zďaleka nespĺňa požiadavky každodenného osvetlenia domácností.Aby sa zlepšila svetelná účinnosť výkonových LED diód, na jednej strane je potrebné zlepšiť účinnosť ich čipov vyžarujúcich svetlo;na druhej strane je potrebné ďalej zlepšovať technológiu balenia výkonových LED diód, počnúc konštrukčným návrhom, materiálovou technológiou a procesnou technológiou atď. Účinnosť extrakcie svetla v balení.
1. Prvky balenia, ktoré ovplyvňujú účinnosť extrakcie svetla
(1) Technológia rozptylu tepla
Pre svetelnú diódu zloženú z PN prechodu, keď prúd v priepustnom smere preteká PN prechodom, PN prechod má tepelné straty a teplo je vyžarované do vzduchu cez lepidlo, zalievací materiál, chladič atď. materiály majú tepelný odpor, ktorý bráni toku tepla, teda tepelný odpor.Tepelný odpor je pevná hodnota určená veľkosťou, konštrukciou a materiálom zariadenia.Za predpokladu, že tepelný odpor svetelnej diódy je Rth(℃/W) a výkon rozptylu tepla je PD(W), zvýšenie teploty PN prechodu spôsobené tepelnou stratou prúdu je: T(℃ ) = Rth x PD.Teplota prechodu PN prechodu je: TJ=TA+ Rth×PD
kde TA je teplota okolia.Pretože nárast teploty prechodu zníži pravdepodobnosť svetelnej rekombinácie PN prechodu, jas svetelnej diódy sa zníži.Súčasne v dôsledku zvýšenia teploty spôsobeného stratou tepla sa jas LED už nebude ďalej zvyšovať proporcionálne s prúdom, to znamená, že sa prejaví jav tepelnej saturácie.Okrem toho, s nárastom teploty spojenia sa špičková vlnová dĺžka vyžarovania svetla posunie aj do smeru dlhých vĺn, približne 0,2-0,3 nm/℃, čo je približne 0,2-0,3 nm/℃.Drift spôsobí nesúlad s vlnovou dĺžkou excitácie fosforu, čím sa zníži celková svetelná účinnosť bielej LED a dôjde k zmenám teploty farby bieleho svetla.
Pre výkonové diódy vyžarujúce svetlo je riadiaci prúd vo všeobecnosti viac ako niekoľko stoviek mA a prúdová hustota PN prechodu je veľmi veľká, takže nárast teploty PN prechodu je veľmi zrejmý.Pre balenie a aplikácie, ako znížiť tepelný odpor produktu tak, aby sa teplo generované PN prechodom čo najskôr rozptýlilo, môže nielen zvýšiť saturačný prúd produktu, zlepšiť svetelnú účinnosť produktu, ale tiež zlepšiť spoľahlivosť a životnosť produktu..Aby sa znížil tepelný odpor produktu, je v prvom rade dôležitý výber obalových materiálov, vrátane chladičov, lepidiel atď. Tepelný odpor každého materiálu by mal byť nízky, to znamená, že je potrebná dobrá tepelná vodivosť .Po druhé, konštrukčný návrh by mal byť primeraný, tepelná vodivosť každého materiálu by mala byť nepretržite prispôsobená a tepelné spojenie medzi materiálmi by malo byť dobré, aby sa predišlo zúženiu rozptylu tepla v kanáli na vedenie tepla a zabezpečilo sa, že teplo sa rozptýli z vnútornej do vonkajšej vrstvy.Zároveň je potrebné zabezpečiť, aby sa teplo odvádzalo včas podľa vopred navrhnutých kanálov na odvod tepla.
(2) Výber plniva
Podľa zákona lomu, keď svetlo dopadne z opticky hustejšieho prostredia do opticky redšieho prostredia, keď uhol dopadu dosiahne určitú hodnotu, to znamená väčšiu alebo rovnú kritickému uhlu, dôjde k úplnému vyžarovaniu.Pre modrý čip GaN je index lomu materiálu GaN 2,3.Keď je svetlo vyžarované z vnútra kryštálu do vzduchu, podľa zákona lomu je kritický uhol θ0=sin-1(n2/n1).
Spomedzi nich sa n2 rovná 1, to znamená index lomu vzduchu, a n1 je index lomu GaN a vypočítaný kritický uhol θ0 je približne 25,8 stupňa.V tomto prípade jediné svetlo, ktoré možno vyžarovať, je svetlo v rámci priestorového uhla dopadajúceho uhla ≤ 25,8 stupňa.Uvádza sa, že vonkajšia kvantová účinnosť súčasného čipu GaN je asi 30% - 40%.Preto v dôsledku vnútornej absorpcie kryštálu čipu je podiel svetla, ktoré môže byť emitované mimo kryštálu, veľmi malý.Podľa správ je súčasná externá kvantová účinnosť čipov GaN okolo 30%-40%.Podobne svetlo vyžarované čipom sa musí prenášať do priestoru cez obalový materiál a treba zvážiť aj vplyv materiálu na účinnosť extrakcie svetla.
Preto, aby sa zlepšila účinnosť extrakcie svetla pri balení produktov LED, musí sa zvýšiť hodnota n2, to znamená, že index lomu obalového materiálu sa musí zvýšiť, aby sa zvýšil kritický uhol produktu, čím sa zlepší svietivosť obalu. účinnosť produktu.Zapuzdrovací materiál zároveň pohltí menej svetla.Aby sa zvýšil podiel vychádzajúceho svetla, tvar balenia je výhodne kupolovitý alebo pologuľovitý, takže keď je svetlo vyžarované z obalového materiálu do vzduchu, je takmer kolmé na rozhranie, takže úplný odraz je sa už negeneruje.
(3) Spracovanie odrazu
Existujú dva hlavné aspekty úpravy odrazu, jedným je úprava odrazom vo vnútri čipu a druhým je odraz svetla obalovým materiálom.Prostredníctvom úpravy vnútorného a vonkajšieho odrazu sa zvyšuje podiel svetelného toku vyžarovaného zvnútra čipu a znižuje sa vnútorná absorpcia čipu.Zlepšite svetelnú účinnosť hotových produktov LED.Pokiaľ ide o balenie, výkonové LED diódy zvyčajne upevňujú výkonové čipy na kovovú konzolu alebo substrát s reflexnou dutinou.Reflexná dutina konzolového typu je vo všeobecnosti galvanicky pokovovaná, aby sa zlepšil efekt odrazu, zatiaľ čo reflexná dutina typu substrátu je vo všeobecnosti leštená.Vyššie uvedené dva spôsoby úpravy sú však ovplyvnené presnosťou formy a procesu a reflexná dutina po úprave má určitý odrazový efekt, ale nie je ideálny.V súčasnosti má reflexná dutina typu substrátu vyrobená v Číne slabý odrazový efekt v dôsledku nedostatočnej presnosti leštenia alebo oxidácie kovového povlaku, čo spôsobuje, že po dopade na odraznú plochu sa absorbuje veľa svetla a nemôže sa odrážať do svetla. vyžarujúci povrch podľa očakávania, čoho výsledkom je konečný výsledok.Účinnosť extrakcie svetla po zapuzdrení je nízka.
Po rôznych výskumoch a testoch sme vyvinuli proces reflexnej úpravy s použitím organických materiálov s nezávislými právami duševného vlastníctva.Svetlo, ktoré naň dopadá, sa odráža na povrch vyžarujúci svetlo.Účinnosť extrakcie svetla upraveného produktu sa môže zvýšiť o 30 % až 50 % v porovnaní s účinnosťou pred úpravou.Svetelná účinnosť našej súčasnej 1W bieleho svetla LED môže dosiahnuť 40-50lm/W (testované na vzdialenom testovacom prístroji spektrálnej analýzy PMS-50) a dosiahli sme dobrý efekt balenia.
(4) Výber a poťahovanie fosforu
U bielych výkonových LED súvisí zlepšenie svetelnej účinnosti aj s výberom a spracovaním luminoforov.Aby sa zlepšila účinnosť fosforu na vybudenie modrého čipu, v prvom rade by mal byť vhodný výber fosforu, vrátane vlnovej dĺžky budenia, veľkosti častíc, účinnosti budenia atď., a je potrebné ho komplexne posúdiť s prihliadnutím na zohľadňovať všetky výkony.Po druhé, povlak fosforového prášku by mal byť rovnomerný, prednostne by mala byť hrúbka adhéznej vrstvy vzhľadom na každý svetlo vyžarujúci povrch čipu vyžarujúceho svetlo rovnomerná, aby sa zabránilo tomu, že čiastočné svetlo nebude možné vyžarovať v dôsledku nerovnomernej hrúbky. a zároveň môže zlepšiť kvalitu svetelného bodu.
Čas odoslania: 25. augusta 2022