LEDdördüncü nəsil işıqlandırma mənbəyi və ya yaşıl işıq mənbəyi kimi tanınır. Enerjiyə qənaət, ətraf mühitin mühafizəsi, uzun xidmət müddəti və kiçik həcmli xüsusiyyətlərə malikdir. Göstəriş, ekran, bəzək, arxa işıq, ümumi işıqlandırma və şəhər gecə səhnəsi kimi müxtəlif sahələrdə geniş istifadə olunur. Fərqli funksiyalara görə, onu beş kateqoriyaya bölmək olar: məlumat ekranı, siqnal lampası, avtomobil lampaları, LCD arxa işıq və ümumi işıqlandırma.

ƏnənəviLED lampalarqeyri-kafi nüfuza səbəb olan qeyri-kafi parlaqlıq kimi çatışmazlıqlara malikdir. Power LED lampa kifayət qədər parlaqlıq və uzun xidmət müddətinin üstünlüklərinə malikdir, lakin güc LED-inin qablaşdırma kimi texniki çətinlikləri var. Burada güc LED qablaşdırmasının işığın çıxarılması səmərəliliyinə təsir edən amillərin qısa təhlili verilmişdir.

İşığın çıxarılmasının səmərəliliyinə təsir edən qablaşdırma amilləri

1. İstiliyin yayılması texnologiyası

PN qovşağından ibarət işıq yayan diod üçün irəli cərəyan PN qovşağından çıxdıqda, PN qovşağında istilik itkisi olur. Bu istilik havaya yapışqan, qab materialı, soyuducu və s. vasitəsilə yayılır, bu prosesdə materialın hər bir hissəsi istilik axınının qarşısını almaq üçün istilik müqavimətinə, yəni istilik müqavimətinə malikdir. İstilik müqaviməti cihazın ölçüsü, quruluşu və materialı ilə müəyyən edilən sabit bir dəyərdir.

LED-in istilik müqaviməti rth (℃ / W) və istilik yayma gücü PD (W) olsun. Bu zaman cərəyanın istilik itkisi nəticəsində yaranan PN qovşağının temperaturu:

T(℃)=Rth&Tes; PD

PN qovşağının temperaturu:

TJ=TA+Rth&TIMEs; PD

Burada TA ətraf mühitin temperaturudur. Qovşağın temperaturunun yüksəlməsi PN qovşağında işıq yayan rekombinasiya ehtimalını azaldacaq və LED-in parlaqlığı azalacaq. Eyni zamanda, istilik itkisi nəticəsində yaranan temperatur artımının artması səbəbindən LED-in parlaqlığı artıq cərəyana nisbətdə artmayacaq, yəni istilik doymasını göstərir. Bundan əlavə, qovşaq temperaturunun artması ilə lüminesansın pik dalğa uzunluğu da uzun dalğa istiqamətinə, təxminən 0,2-0,3nm / ℃ sürüşəcək. Mavi çiplə örtülmüş YAG fosforunu qarışdırmaqla əldə edilən ağ LED üçün mavi dalğa uzunluğunun sürüşməsi, ağ LED-in ümumi işıq səmərəliliyini azaltmaq və ağ işığın rəng temperaturunu dəyişdirmək üçün fosforun həyəcan dalğası uzunluğu ilə uyğunsuzluğa səbəb olacaqdır.

Güc LED-i üçün sürücülük cərəyanı ümumiyyətlə yüzlərlə Ma-dan çoxdur və PN qovşağının cari sıxlığı çox böyükdür, buna görə də PN qovşağının temperatur artımı çox açıqdır. Qablaşdırma və tətbiq üçün, məhsulun istilik müqavimətini necə azaltmaq və PN qovşağından yaranan istiliyi mümkün qədər tez bir zamanda dağıtmaq yalnız məhsulun doyma cərəyanını yaxşılaşdırmaq və məhsulun işıq səmərəliliyini artırmaqla yanaşı, həm də yaxşılaşdıra bilər. məhsulun etibarlılığı və xidmət müddəti. Məhsulların istilik müqavimətini azaltmaq üçün ilk növbədə qablaşdırma materiallarının seçilməsi xüsusilə vacibdir, o cümlədən soyuducu, yapışdırıcı və s.Hər bir materialın istilik müqaviməti aşağı olmalıdır, yəni yaxşı istilik keçiriciliyinə sahib olmaq tələb olunur. . İkincisi, struktur dizayn ağlabatan olmalıdır, materiallar arasında istilik keçiriciliyi davamlı olaraq uyğunlaşdırılmalı və materiallar arasında istilik keçiriciliyi yaxşı birləşdirilməlidir, beləliklə istilik keçirici kanalda istilik yayılması darboğazının qarşısını almaq və istilik keçiriciliyindən istilik yayılmasını təmin etmək lazımdır. içəridən xarici təbəqəyə. Eyni zamanda, əvvəlcədən hazırlanmış istilik yayma kanalına uyğun olaraq istiliyin vaxtında yayılmasını təmin etmək lazımdır.

2. Doldurucunun seçilməsi

Kırılma qanununa görə, işıq sıx mühitdən yüngül seyrək mühitə düşəndə, düşən bucaq müəyyən bir qiymətə çatdıqda, yəni kritik bucaqdan böyük və ya ona bərabər olduqda, tam emissiya baş verəcəkdir. GaN mavi çip üçün GaN materialının sındırma indeksi 2,3-dür. Kristalın içindən havaya işıq yayıldıqda, sınma qanununa görə, kritik bucaq θ 0=sin-1(n2/n1)。.

Burada N2 1-ə bərabərdir, yəni havanın sınma əmsalı, N1 isə Qanın sınma əmsalıdır, ondan kritik bucaq θ 0 hesablanır, təxminən 25,8 dərəcədir. Bu halda, yayıla bilən yeganə işıq, hadisə bucağı ≤ 25,8 dərəcə olan fəza bərk bucağında olan işıqdır. Gan çipinin xarici kvant səmərəliliyinin təxminən 30% - 40% olduğu bildirilir. Buna görə də, çip kristalının daxili absorbsiyasına görə, kristaldan kənarda yayıla bilən işığın nisbəti çox kiçikdir. Gan çipinin xarici kvant səmərəliliyinin təxminən 30% - 40% olduğu bildirilir. Eynilə, çipin buraxdığı işıq qablaşdırma materialı vasitəsilə boş yerə ötürülməli və materialın işığın çıxarılması səmərəliliyinə təsiri də nəzərə alınmalıdır.

Buna görə də, LED məhsul qablaşdırmasının işıq çıxarma səmərəliliyini artırmaq üçün N2 dəyəri artırılmalıdır, yəni qablaşdırma materialının kritik açısını yaxşılaşdırmaq üçün qablaşdırma materialının qırılma indeksi artırılmalıdır, beləliklə qablaşdırma yaxşılaşdırılmalıdır. məhsulun işıq səmərəliliyi. Eyni zamanda, qablaşdırma materiallarının yüngül udulması kiçik olmalıdır. Çıxan işığın nisbətini yaxşılaşdırmaq üçün qablaşdırmanın forması tercihen qövsvari və ya yarımkürə şəklindədir, belə ki, işıq qablaşdırma materialından havaya yayıldıqda, demək olar ki, interfeysə perpendikulyar olur, buna görə də tam əks olunmur.

3. Refleksiyanın işlənməsi

Yansıtma emalının iki əsas aspekti var: biri çip daxilində əks etdirmə emalı, digəri isə qablaşdırma materialları ilə işığın əks olunmasıdır. Daxili və xarici əks etdirmə emalı vasitəsilə çipdən yayılan işıq axını nisbəti yaxşılaşdırıla bilər, çipin daxili udulması azaldıla bilər və güc LED məhsullarının işıq səmərəliliyi yaxşılaşdırıla bilər. Qablaşdırma baxımından, güc LED adətən güc çipini metal dayağa və ya əks boşluğu olan substrata yığır. Dəstək tipli əksetmə boşluğu ümumiyyətlə əks effekti yaxşılaşdırmaq üçün elektrokaplama tətbiq edir, əsas lövhə əksetmə boşluğu isə ümumiyyətlə cilalamanı qəbul edir. Mümkünsə, elektrokaplama müalicəsi aparılacaq, lakin yuxarıda göstərilən iki müalicə üsulu kalıbın dəqiqliyi və prosesindən təsirlənir, İşlənmiş əksetmə boşluğunun müəyyən bir əks təsiri var, lakin ideal deyil. Hal-hazırda, metal örtüyün kifayət qədər cilalanma dəqiqliyi və ya oksidləşməsi səbəbindən, Çin istehsalı olan substrat tipli əksetmə boşluğunun əks effekti zəifdir, bu da əks zonaya çəkildikdən sonra çoxlu işığın udulmasına və əks oluna bilməməsinə səbəb olur. gözlənilən hədəfə uyğun olaraq işıq yayan səth, son qablaşdırmadan sonra aşağı işığın çıxarılması səmərəliliyi ilə nəticələnir.

4. Fosforun seçilməsi və örtülməsi

Ağ güc LED-ləri üçün işıq səmərəliliyinin yaxşılaşdırılması da fosforun seçilməsi və emal prosesi ilə bağlıdır. Mavi çipin fosfor həyəcanının səmərəliliyini artırmaq üçün, ilk növbədə, hərtərəfli qiymətləndirilməli və bütün performansı nəzərə almalı olan həyəcan dalğasının uzunluğu, hissəcik ölçüsü, həyəcanlanma səmərəliliyi və s. daxil olmaqla, fosforun seçilməsi uyğun olmalıdır. İkincisi, fosforun örtüyü vahid olmalıdır, tercihen işıq yayan çipin hər bir işıq yayan səthindəki yapışqan təbəqənin qalınlığı qeyri-bərabər qalınlığa görə yerli işığın yayılmasının qarşısını almamaq üçün vahid olmalıdır, lakin həmçinin işıq nöqtəsinin keyfiyyətini yaxşılaşdırır.

ümumi baxış:

Yaxşı istilik yayılması dizaynı güc LED məhsullarının işıq səmərəliliyinin artırılmasında mühüm rol oynayır və bu, həm də məhsulların xidmət müddətini və etibarlılığını təmin etmək üçün əsasdır. Buradakı yaxşı dizayn edilmiş işıq çıxışı kanalı, güc LED-inin işığın çıxarılması səmərəliliyini effektiv şəkildə artıra bilən əksetmə boşluğunun və doldurucu yapışqanın struktur dizaynına, material seçiminə və proses emalına diqqət yetirir. Güc üçünağ LED, fosforun seçilməsi və proses dizaynı da ləkə və işıq səmərəliliyini artırmaq üçün çox vacibdir.