Dördüncü nəsil işıqlandırma mənbəyi və ya yaşıl işıq mənbəyi kimi də tanınan LED enerjiyə qənaət, ətraf mühitin mühafizəsi, uzun ömür və kiçik ölçü xüsusiyyətlərinə malikdir. Göstəriş, ekran, dekorasiya, arxa işıq, ümumi işıqlandırma və şəhər gecəsi səhnələri kimi müxtəlif sahələrdə geniş istifadə olunur. Fərqli istifadə funksiyalarına görə, onu beş kateqoriyaya bölmək olar: məlumat ekranı, siqnal işıqları, avtomobil işıqlandırma cihazları, LCD ekranın arxa işığı və ümumi işıqlandırma.
Adi LED işıqları qeyri-kafi populyarlıq gətirən qeyri-kafi parlaqlıq kimi çatışmazlıqlara malikdir. Güc tipi LED işıqların yüksək parlaqlıq və uzun xidmət müddəti kimi üstünlükləri var, lakin qablaşdırma kimi texniki çətinlikləri var. Aşağıda güc tipli LED qablaşdırmanın yüngül yığım səmərəliliyinə təsir edən amillərin qısa təhlili verilmişdir.

1. İstiliyin yayılması texnologiyası
PN qovşaqlarından ibarət işıq yayan diodlar üçün PN qovşağından irəli cərəyan keçdikdə, PN qovşağı istilik itkisini yaşayır. Bu istilik havaya yapışqan, kapsullaşdırıcı materiallar, soyuducular və s. vasitəsilə yayılır. Bu proses zamanı materialın hər bir hissəsi istilik axınının qarşısını alan, istilik müqaviməti kimi tanınan istilik empedansına malikdir. İstilik müqaviməti cihazın ölçüsü, quruluşu və materialları ilə müəyyən edilən sabit bir dəyərdir.
İşıq yayan diodun istilik müqavimətinin Rth (℃/W) və istilik yayma gücünün PD (W) olduğunu fərz etsək, cərəyanın istilik itkisi nəticəsində yaranan PN qovşağının temperatur artımı:
T (℃)=Rth&Tes; PD
PN qovşağının temperaturu:
TJ=TA+Rth&TIMEs; PD
Onların arasında TA ətraf mühitin temperaturudur. Qovşağın temperaturunun artması ilə əlaqədar olaraq, PN qovşağının luminesans rekombinasiyası ehtimalı azalır, nəticədə işıq diodunun parlaqlığı azalır. Bu vaxt, istilik itkisi nəticəsində yaranan temperaturun artması səbəbindən, işıq yayan diodun parlaqlığı artıq cərəyanla mütənasib olaraq artmağa davam etməyəcək, bu da termal doyma fenomenini göstərir. Bundan əlavə, qovşaq temperaturu artdıqca, yayılan işığın pik dalğa uzunluğu da daha uzun dalğa uzunluqlarına, təxminən 0,2-0,3 nm/℃-ə doğru dəyişəcək. Mavi işıq çipləri ilə örtülmüş YAG flüoresan tozunu qarışdırmaqla əldə edilən ağ LED-lər üçün mavi işığın dalğa uzunluğunun sürüşməsi flüoresan tozunun həyəcan dalğa uzunluğu ilə uyğunsuzluğa səbəb olacaq və bununla da ağ LED-lərin ümumi işıq səmərəliliyini azaldacaq və ağ işığın rəngində dəyişikliklərə səbəb olacaq. temperatur.
Güclü işıq yayan diodlar üçün, hərəkət cərəyanı ümumiyyətlə bir neçə yüz milliamper və ya daha çox olur və PN qovşağının cari sıxlığı çox yüksəkdir, buna görə də PN qovşağının temperatur artımı çox əhəmiyyətlidir. Qablaşdırma və tətbiqlər üçün məhsulun istilik müqavimətini necə azaltmaq olar ki, PN qovşağından yaranan istilik mümkün qədər tez yayılsın, nəinki məhsulun doyma cərəyanını və işıq səmərəliliyini yaxşılaşdıra, həm də etibarlılığı və məhsulun ömrü. Məhsulun istilik müqavimətini azaltmaq üçün qablaşdırma materiallarının seçilməsi xüsusilə vacibdir, o cümlədən istilik qəbulediciləri, yapışdırıcılar və s. Hər bir materialın istilik müqaviməti aşağı olmalıdır, bu da yaxşı istilik keçiriciliyi tələb edir. İkincisi, istilik kanallarında istilik yayılması darboğazlarının qarşısını almaq və daxili təbəqədən xarici təbəqələrə istilik yayılmasını təmin etmək üçün materiallar arasında istilik keçiriciliyinin davamlı uyğunluğu və materiallar arasında yaxşı istilik əlaqələri ilə struktur dizayn ağlabatan olmalıdır. Eyni zamanda, prosesdən istiliyin əvvəlcədən hazırlanmış istilik yayma kanallarına uyğun olaraq vaxtında yayılmasını təmin etmək lazımdır.

2. Doldurucu yapışdırıcının seçilməsi
Kırılma qanununa görə, işıq sıx mühitdən seyrək mühitə düşəndə, düşən bucaq müəyyən bir qiymətə çatdıqda, yəni kritik bucaqdan böyük və ya ona bərabər olduqda tam emissiya baş verir. GaN mavi çipləri üçün GaN materialının sındırma indeksi 2,3-dür. Kristalın içindən havaya doğru işıq yayıldıqda sınma qanununa görə kritik bucaq θ 0=sin-1 (n2/n1).
Onların arasında n2 1-ə bərabərdir ki, bu da havanın sınma əmsalı, n1 isə GaN-in sınma əmsalıdır. Buna görə də, kritik bucaq θ 0 təxminən 25,8 dərəcə hesablanır. Bu halda, yayıla bilən yeganə işıq ≤ 25,8 dərəcə fəza bərk bucağı daxilində olan işıqdır. Məlumatlara görə, GaN çiplərinin xarici kvant səmərəliliyi hazırda 30% -40% civarındadır. Buna görə də, çip kristalının daxili absorbsiyasına görə, kristaldan kənarda yayıla bilən işığın nisbəti çox kiçikdir. Məlumatlara görə, GaN çiplərinin xarici kvant səmərəliliyi hazırda 30% -40% civarındadır. Eynilə, çipin yaydığı işığın qablaşdırma materialından keçməsi və kosmosa ötürülməsi və materialın işığın yığım səmərəliliyinə təsiri də nəzərə alınmalıdır.
Buna görə də, LED məhsul qablaşdırmasının yüngül yığım səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq üçün məhsulun kritik bucağını artırmaq üçün n2 dəyərini artırmaq, yəni qablaşdırma materialının sınma indeksini artırmaq lazımdır. məhsulun qablaşdırmanın işıq səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq. Eyni zamanda, enkapsulyasiya materialının işığın udulması daha az olmalıdır. Emissiya olunan işığın nisbətini artırmaq üçün qablaşdırma üçün tağlı və ya yarımkürə şəklində olması yaxşıdır. Beləliklə, qablaşdırma materialından havaya işıq yayıldıqda, o, demək olar ki, interfeysə perpendikulyar olur və artıq tam əks olunmur.

3. Refleksiyanın işlənməsi
Yansıma müalicəsinin iki əsas aspekti var: biri çip daxilində əks etdirmə müalicəsi, digəri isə qablaşdırma materialı ilə işığın əks olunmasıdır. Həm daxili, həm də xarici əks etdirmə müalicəsi vasitəsilə çipin içərisindən yayılan işığın nisbəti artır, çipin içərisində udulma azalır və güc LED məhsullarının işıq səmərəliliyi yaxşılaşdırılır. Qablaşdırma baxımından, güc tipli LED-lər adətən güc tipli çipləri metal mötərizədə və ya əks etdirən boşluqları olan substratlarda toplayır. Kronşteyn tipli əks etdirici boşluq adətən əks effekti yaxşılaşdırmaq üçün örtülür, substrat tipli əks etdirici boşluq isə adətən cilalanır və şərait imkan verərsə, elektrokaplama müalicəsindən keçə bilər. Bununla belə, yuxarıda göstərilən iki müalicə üsulu kalıbın dəqiqliyi və prosesindən təsirlənir və işlənmiş yansıtıcı boşluq müəyyən bir əks təsirə malikdir, lakin ideal deyil. Hal-hazırda, Çində substrat tipli yansıtıcı boşluqların istehsalında, qeyri-kafi cilalama dəqiqliyi və ya metal örtüklərin oksidləşməsi səbəbindən əks effekt zəifdir. Bu, əks olunma sahəsinə çatdıqdan sonra çoxlu işığın udulması ilə nəticələnir ki, bu da gözlənildiyi kimi işıq yayan səthə əks oluna bilməz və son qablaşdırmadan sonra aşağı işıq yığımı səmərəliliyinə səbəb olur.

4. Floresan tozunun seçilməsi və örtülməsi
Ağ güc LED-ləri üçün işıq səmərəliliyinin yaxşılaşdırılması da flüoresan tozun seçilməsi və proses müalicəsi ilə bağlıdır. Mavi çiplərin flüoresan tozunun həyəcanlandırılmasının səmərəliliyini artırmaq üçün flüoresan tozun seçimi, o cümlədən həyəcan dalğasının uzunluğu, hissəcik ölçüsü, həyəcanlanma səmərəliliyi və s. uyğun olmalıdır və müxtəlif performans amillərini nəzərə almaq üçün hərtərəfli qiymətləndirmə aparılmalıdır. İkincisi, flüoresan tozun örtülməsi, yerli işığın yayılmamasına səbəb ola biləcək qeyri-bərabər qalınlığın qarşısını almaq üçün, tercihen çipin hər bir işıq yayan səthində vahid bir yapışan təbəqə qalınlığı ilə vahid olmalıdır, həmçinin işıq nöqtəsinin keyfiyyəti.

Baxış:
Yaxşı istilik yayılması dizaynı güc LED məhsullarının işıq səmərəliliyinin artırılmasında mühüm rol oynayır və məhsulun ömrünü və etibarlılığını təmin etmək üçün ilkin şərtdir. Struktur dizaynına, material seçiminə və əks etdirici boşluqların, doldurucu yapışdırıcıların və s.-yə diqqət yetirən yaxşı dizayn edilmiş işıq çıxış kanalı, güc tipli LED-lərin işıq toplama səmərəliliyini effektiv şəkildə artıra bilər. Güc tipli ağ LED üçün flüoresan tozunun seçimi və proses dizaynı da ləkə ölçüsünü və işıq səmərəliliyini yaxşılaşdırmaq üçün çox vacibdir.