KonvenčníVEDENÝLampy jsou obecně držákového typu, zapouzdřené epoxidovou pryskyřicí, s nízkým výkonem, nízkým celkovým světelným tokem a vysokým jasem, lze použít pouze jako speciální osvětlení.S rozvojem technologie LED čipů a technologie balení, v souladu s poptávkou po produktech s LED žárovkami s vysokým světelným tokem v oblasti osvětlení, postupně vstoupily na trh výkonové LED.Tento druh mociVEDENÝsvětelná dioda obecně umísťuje čip emitující světlo na chladič a je vybavena optickou čočkou pro dosažení určitého optického prostorového rozložení.Čočka je vyplněna nízkonapěťovým pružným silikagelem.
Aby výkonové LED skutečně vstoupily do oblasti osvětlení a realizovaly každodenní domácí osvětlení, zbývá vyřešit ještě mnoho problémů, z nichž nejdůležitější je světelná účinnost.V současné době mocVEDENÝsvětelné diody na trhu a udávaná nejvyšší účinnost lumenů se pohybuje kolem 50lm/W, což zdaleka nesplňuje požadavky na každodenní osvětlení domácností.Aby se zlepšila světelná účinnost výkonových LED, na jedné straně je třeba zlepšit účinnost jejich čipů vyzařujících světlo;na druhé straně je třeba dále zlepšovat technologii balení výkonových LED, počínaje konstrukčním návrhem, technologií materiálů a procesní technologií atd. Účinnost extrakce světla v balení.
1. Obalové prvky, které ovlivňují účinnost extrakce světla
(1) Technologie odvodu tepla
U svítivé diody složené z PN přechodu, když propustný proud protéká PN přechodem, má PN přechod tepelné ztráty a teplo je vyzařováno do vzduchu přes lepidlo, zalévací materiál, chladič atd. Některé materiály mají tepelný odpor, který brání toku tepla, tedy tepelný odpor.Tepelný odpor je pevná hodnota určená velikostí, konstrukcí a materiálem zařízení.Za předpokladu, že tepelný odpor světelné diody je Rth(℃/W) a výkon rozptylu tepla je PD(W), nárůst teploty PN přechodu způsobený tepelnou ztrátou proudu je: T(℃ )=Rth×PD.Teplota přechodu PN je: TJ=TA+ Rth×PD
kde TA je teplota okolí.Protože zvýšení teploty přechodu sníží pravděpodobnost světelné rekombinace přechodu PN, jas světelné diody se sníží.Současně v důsledku nárůstu teploty způsobeného ztrátou tepla se jas LED již nebude dále zvyšovat úměrně s proudem, to znamená, že se projeví jev tepelné saturace.Navíc se zvýšením teploty přechodu se špičková vlnová délka emise světla také posune do směru dlouhých vln, asi 0,2-0,3 nm/℃, což je asi 0,2-0,3 nm/℃.Drift způsobí nesoulad s excitační vlnovou délkou fosforu, čímž sníží celkovou světelnou účinnost bílé LED a povede ke změnám teploty barvy bílého světla.
U výkonových diod vyzařujících světlo je budicí proud obecně více než několik stovek mA a proudová hustota PN přechodu je velmi velká, takže nárůst teploty PN přechodu je velmi zřejmý.Pro balení a aplikace, jak snížit tepelný odpor produktu tak, aby se teplo generované PN přechodem co nejdříve odvedlo, může nejen zvýšit saturační proud produktu, zlepšit světelnou účinnost produktu, ale také zlepšit spolehlivost a životnost produktu..Aby se snížil tepelný odpor výrobku, je v první řadě důležitý výběr obalových materiálů, včetně chladičů, lepidel atd. Tepelný odpor každého materiálu by měl být nízký, to znamená, že je vyžadována dobrá tepelná vodivost .Za druhé, konstrukční návrh by měl být přiměřený, tepelná vodivost každého materiálu by měla být plynule přizpůsobena a tepelné spojení mezi materiály by mělo být dobré, aby se zabránilo zúžení odvodu tepla v kanálu pro vedení tepla a zajistilo se, že teplo se rozptýlí z vnitřní do vnější vrstvy.Zároveň je nutné zajistit včasné odvádění tepla podle předem navržených kanálů odvodu tepla.
(2) Volba plniva
Podle zákona lomu, když světlo dopadá z opticky hustšího prostředí do opticky řidšího prostředí, když úhel dopadu dosáhne určité hodnoty, tj. větší nebo rovné kritickému úhlu, dojde k plné emisi.Pro modrý čip GaN je index lomu materiálu GaN 2,3.Když je světlo vyzařováno z vnitřku krystalu do vzduchu, podle zákona lomu je kritický úhel θ0=sin-1(n2/n1).
Mezi nimi se n2 rovná 1, to znamená index lomu vzduchu, a n1 je index lomu GaN a kritický úhel θ0 je vypočítán jako asi 25,8 stupňů.V tomto případě jediné světlo, které může být vyzařováno, je světlo v prostorovém úhlu úhlu dopadu ≤ 25,8 stupňů.Uvádí se, že externí kvantová účinnost současného čipu GaN je asi 30%-40%.V důsledku vnitřní absorpce krystalu čipu je tedy podíl světla, které může být vyzařováno vně krystalu, velmi malý.Podle zpráv je současná externí kvantová účinnost čipů GaN kolem 30%-40%.Stejně tak světlo vyzařované čipem musí být přenášeno do prostoru přes obalový materiál a je třeba zvážit i vliv materiálu na účinnost extrakce světla.
Proto, aby se zlepšila účinnost extrakce světla u balení LED produktů, musí být zvýšena hodnota n2, to znamená, že index lomu obalového materiálu musí být zvýšen, aby se zvýšil kritický úhel produktu, čímž se zlepší světelnost obalu. účinnost produktu.Materiál zapouzdření zároveň pohlcuje méně světla.Aby se zvýšil podíl vycházejícího světla, tvar balení je přednostně kupolovitý nebo polokulovitý, takže když je světlo vyzařováno z obalového materiálu do vzduchu, je téměř kolmé k rozhraní, takže úplný odraz je se již negeneruje.
(3) Zpracování odrazu
Existují dva hlavní aspekty úpravy odrazem, jedním je úprava odrazem uvnitř čipu a druhým je odraz světla obalovým materiálem.Prostřednictvím úpravy vnitřního a vnějšího odrazu se zvyšuje podíl světelného toku vyzařovaného z vnitřku čipu a snižuje se vnitřní absorpce čipu.Zlepšete světelnou účinnost hotových produktů Power LED.Pokud jde o balení, výkonové LED diody obvykle upevňují výkonové čipy na kovový držák nebo substrát s reflexní dutinou.Odrazná dutina konzolového typu je obecně galvanicky pokovena, aby se zlepšil efekt odrazu, zatímco odrazová dutina typu substrátu je obecně leštěná.Výše uvedené dva způsoby úpravy jsou však ovlivněny přesností formy a procesu a reflexní dutina po úpravě má určitý odrazový efekt, ale není ideální.V současné době má reflexní dutina typu substrátu vyrobená v Číně špatný odrazový efekt kvůli nedostatečné přesnosti leštění nebo oxidaci kovového povlaku, což způsobuje, že po dopadu na odraznou plochu je absorbováno velké množství světla a nemůže se odrazit do světla. vyzařující povrch podle očekávání, což má za následek konečný výsledek.Účinnost extrakce světla po zapouzdření je nízká.
Po různých výzkumech a testech jsme vyvinuli proces reflexní úpravy s použitím povlaku organického materiálu s nezávislými právy duševního vlastnictví.Dopadající světlo se odráží na světlo emitující povrch.Účinnost extrakce světla upraveného produktu může být zvýšena o 30 % až 50 % ve srovnání s účinností před úpravou.Naše současná světelná účinnost 1W bílého světla LED může dosáhnout 40-50lm/W (testováno na vzdáleném testovacím přístroji pro spektrální analýzu PMS-50) a dosáhli jsme dobrého efektu balení.
(4) Výběr a povlakování fosforu
U bílých výkonových LED souvisí zlepšení světelné účinnosti také s výběrem a zpracováním luminoforů.Aby se zlepšila účinnost fosforu při excitaci modrého čipu, měl by být především vhodný výběr fosforu, včetně excitační vlnové délky, velikosti částic, účinnosti excitace atd., a musí být komplexně posouzen s ohledem na zohlednit všechny výkony.Za druhé, povlak fosforového prášku by měl být rovnoměrný, pokud možno tloušťka adhezivní vrstvy vzhledem ke každému povrchu emitujícímu světlo čipu emitujícího světlo je stejnoměrná, aby se zabránilo tomu, že částečné světlo nebude možné emitovat kvůli nerovnoměrné tloušťce a zároveň může zlepšit kvalitu světelného bodu.
Čas odeslání: 25. srpna 2022
