Täiustatud rajatised Tõhus tootmineTavapärased valgusdioodid on üldjuhul klambri tüüpi, mis on kapseldatud väikese võimsusega epoksiidvaiguga ja üldine valgusvoog ei ole suur ning suurt heledust saab kasutada ainult teatud erivalgustusena. LED-kiibitehnoloogia ja pakenditehnoloogia arendamisega reageerivad valgustuse valdkonnas suure valguskiirguse LED-toodete nõudlusele võimsus-LEDid järk-järgult turule. Võimsustüübi LED-il on tavaliselt valgusdioodplaat, mis on paigutatud jahutusradiaatorisse ja optiline lääts on kokku pandud teatud optilise ruumilise jaotuse saavutamiseks ja lääts on täidetud madala rõhuga painduva silikooniga.
Toitevalgustid peavad sisenema valgustuse valdkonda, et saavutada kodus igapäevane valgustus. On veel palju lahendatavaid probleeme, millest kõige olulisem on valgustõhusus. Praegu on turul olevate LED-i valgustugevuse kõrgeim efektiivsus umbes 50 lm / W, mis on kaugel kodumajapidamiste päevavalgustuse nõuetest. Võimsus LED-i valgustustõhususe parandamiseks tuleb ühelt poolt parandada valgust kiirgava kiibi tõhusust; teisest küljest tuleb võimsus-LED-i pakenditehnoloogiat veelgi parandada, alates konstruktsioonist, materjalitehnoloogiast ja protsessitehnoloogiast ning toote täiustamisest. Pakendi valguse eraldamise tõhusus.
Esiteks, pakendi elemendid, mis mõjutavad valguse ekstraheerimise tõhusust
1. Soojuse hajutamise tehnoloogia
PN-ristmikust koosneva PN-ristmikust koosneva valgust kiirgava dioodi korral on PN-ristmikul soojuskadu, mis kiirgub õhku siduva liimi, podematerjali, jahutusradiaatori jne kaudu. ., protsessis. Mõnedel materjalidel on termiline takistus, mis blokeerib soojuse voolu, so termilise takistuse, mis on seadme suuruse, struktuuri ja materjali poolt määratud fikseeritud väärtus. Laske LED-i termiline takistus Rth (° C / W) ja soojuse hajutamise võimsus on PD (W). Praegusel hetkel on voolu temperatuuri kaotusest tingitud PN liitmiku temperatuuri tõus:
T (° C) = R × × PD.
PN ristmiku temperatuur on:
TJ = TA + R × × PD
Kui TA on ümbritseva keskkonna temperatuur. Kui ristmiku temperatuur tõuseb, väheneb PN ristmiku luminestsents-rekombinatsiooni tõenäosus ja LED-i heledus väheneb. Samal ajal, kuna soojuskadude tõttu on tõusnud temperatuur, siis LED-i heledus ei suurene enam vooluga proportsionaalselt, mis näitab termilist küllastumist. Lisaks, kui liitumistemperatuur tõuseb, triivib luminestsentsi maksimaalne lainepikkus ka pika lainepikkuse suunas, umbes 0,2-0,3 nm / ° C, mis on valge LED-i puhul, mis saadakse sinise kiibiga kaetud YAG-fosfori segamisega. Drift põhjustab ebakõla fosfori ergastus lainepikkusega, vähendades seeläbi valge LED-i üldist valgustugevust ja muutes valge värvi temperatuuri.
Võimsus-LEDide puhul on ajamivool tavaliselt mitu sada milliamperit või rohkem ning PN-ristmiku voolutihedus on väga suur, nii et PN-ristmiku temperatuur tõuseb väga selgelt. Pakendite ja rakenduste puhul, kuidas vähendada toote termilist takistust, nii et PN-ristmiku poolt tekitatud soojust saab võimalikult kiiresti hajutada, mitte ainult parandada toote küllastusvoolu, parandada toote heledustõhusust , aga ka toote usaldusväärsust ja eluiga. . Toote termilise takistuse vähendamiseks on pakendimaterjalide valik eriti oluline, kaasa arvatud soojussõlmed, liimid jne., Iga materjali soojustakistus on madal, st soojusjuhtivus peab olema hea. Teiseks peaks konstruktsiooniline konstruktsioon olema mõistlik, materjalide vahelist soojusjuhtivust tuleb pidevalt sobitada ja materjalide vahelise termilise ühenduse korral peaks see olema hea, vältides soojuse hajutamise kitsaskohti soojusjuhtivuskanalis ja tagades soojuse hajutamise sisemiselt välimine kiht. Samal ajal on vaja tagada, et soojus hajutatakse õigeaegselt vastavalt eelnevalt kavandatud soojuse hajutuskanalile.
2. Liimi valimise täitmine
Refraktsiooniseaduse kohaselt, kui valgus satub optiliselt tihedast söötmest valguse hajutavasse keskkonda, kui intsidendinurk saavutab teatud väärtuse, mis on kriitilise nurga all või sellega võrdne, toimub täielik emissioon. GaN sinise kiibi puhul on GaN materjali murdumisnäitaja 2,3, ja kui kristallide sisemusest õhku eraldub valgus, siis kriitiline nurk θ0 = sin-1 (n2 / n1) vastavalt murdumisõigus.
Kui n2 on võrdne 1-ga, st õhu murdumisnäitaja ja n1 on GaN-i murdumisnäitaja, millest arvutatakse kriitiline nurk θ0 ligikaudu 25,8 kraadi. Sellisel juhul on valgus, mida saab väljastada, vaid valgust, mis on intsidendi nurga ≤ 25,8 kraadi. On teatatud, et praeguse GaN kiibi väline kvantitõhusus on umbes 30% -40% ja seetõttu kiibikristallide sisemise neeldumise tõttu. Valguse osakaal, mida saab kristallist välja viia, on väike. On teatatud, et GaN-kiipide väline kvantitõhusus on praegu umbes 30% -40%. Samamoodi edastatakse kiibi poolt kiirgav valgus läbi kapseldava materjali ruumi ning arvestatakse ka materjali mõju valguse ekstraheerimise efektiivsusele.
Seetõttu on LED-tootepaketi valguse ekstraheerimise efektiivsuse parandamiseks vaja suurendada n2 väärtust, st suurendada pakkematerjali murdumisnäitajaid, et suurendada toote kriitilist nurka, seeläbi parandades toote pakendivalgustust. Samal ajal neelab kapseldav materjal valgust vähem. Väljuva valguse osakaalu suurendamiseks on pakendi kuju eelistatavalt kaarjas või poolkerakujuline, nii et kui valgus suunatakse kapseldavast materjalist õhku, on see peaaegu liidesega risti asetsev, nii et kogu peegeldust ei toimu. toodetakse.
3. Peegelduste töötlemine
Järelemõtlemisravi on kaks peamist aspekti. Üks neist on kiibi sees peegeldamine ja teine on valgust peegeldav kapseldamismaterjal. Sise- ja välispindade peegeldustöötlus parandab kiibi sisemusest eralduva valguse osa ja vähendab kiibi sisemist imendumist. Parandada LED-LED-toodete heledust. Pakendamise seisukohalt paigaldavad võimsus-LEDid tavaliselt kiibid metallklambritele või peegeldavate õõnsustega substraatidele. Kronsteini tüüpi peegeldavad õõnsused kasutavad peegelduse parandamiseks tavaliselt elektrolüüsi, samal ajal kui substraat-tüüpi peegeldavad õõnsused on üldiselt poleeritud. Režiimis teostatakse ka kattekihi töötlemist tingimustes, kuid ülalnimetatud kahte ravimeetodit mõjutavad vormi ja protsessi täpsus ning peegeldav õõnsus pärast töötlemist on teatud peegeldava toimega, kuid see ei ole ideaalne . Praegu valmistatakse substraat-tüüpi peegeldav õõnsus Hiinas. Metallplaadi kihi ebapiisava poleerimistäpsuse või oksüdeerimise tõttu on peegeldusvõime halb, mis põhjustab pärast peegeldumisalale sattumist palju valgust ning seda ei saa vastavalt valgust kiirgavale pinnale peegeldada. tulemuseks lõpptulemus. Valguse ekstraheerimise efektiivsus pärast pakendamist on madal.
Erinevate uuringute ja eksperimentide abil oleme välja töötanud peegeldustöötlusprotsessi, kasutades iseseisvaid intellektuaalomandi õigusi omavaid orgaanilisi materjale. Selle protsessi kaudu imendub kandjaõõnde peegeldunud valgus väga vähe ja enamikku neist saab kasutada. Valgus, mis lööb seda, peegeldub valgust väljuvale pinnale. Selliselt ravitud produkti kerge ekstraheerimise efektiivsust võib suurendada enne ravi alustamist 30% kuni 50%. Meie praegusel 1W valgusvalguse LED-i valgustugevus on 40-50lm / W (testitulemused PMS-50-spektrianalüüsi testeril) ja saavutanud head pakendamistulemused.
4. Fosfori valik ja katmine
Valge võimsusega LEDide puhul on valgustugevuse suurenemine seotud ka fosfori ja protsessi valikuga. Fosfori efektiivsuse parandamiseks sinise kiibi stimuleerimiseks peaks esiteks olema fosfori valik, sealhulgas ergastuslainepikkus, osakeste suurus, ergastamise efektiivsus jne, ning põhjalik hindamine on vajalik, võttes arvesse erinevaid omadused. Teiseks peaks fosfori kattekiht olema ühtlane, eelistatult on valgust kiirgava kihi iga valgust kiirgava pinna liimikihi paksus ühtlane, et vältida ebaühtlase paksuse tõttu kohaliku valguse väljalaskmist ja kohapeal saab parandada kvaliteeti.
Teiseks, järeldus
Hea termiline disain omab märkimisväärset mõju võimsus LED-toodete valgustustõhususe parandamisele ning on ka toote eluea ja töökindluse tagamise eeltingimus. Hästi kavandatud valguse väljumiskanal viitab siin peegeldava õõnsuse, täitekliimi jne konstruktsioonile, materjalide valikule ja töötlemisele, mis võib tõhusalt parandada võimsuse LED-i valgustugevust. Toitetüüpi valgusdioodide puhul on fosfori valimine ja protsessi kavandamine kriitilise tähtsusega parema koha ja parema valgustustõhususe seisukohast.