LEDär känd som fjärde generationens ljuskälla eller grön ljuskälla. Den har egenskaperna för energibesparing, miljöskydd, lång livslängd och liten volym. Det används ofta inom olika områden som indikering, display, dekoration, bakgrundsbelysning, allmän belysning och urban nattscen. Beroende på olika funktioner kan den delas in i fem kategorier: informationsdisplay, signallampa, fordonslampor, LCD-bakgrundsbelysning och allmän belysning.

KonventionellLED-lamporhar brister som otillräcklig ljusstyrka, vilket leder till otillräcklig penetration. Power LED-lampa har fördelarna med tillräcklig ljusstyrka och lång livslängd, men power LED har tekniska svårigheter som förpackning. Här är en kort analys av de faktorer som påverkar ljusutsugningseffektiviteten hos LED-förpackningar.

Förpackningsfaktorer som påverkar ljusutsugningseffektiviteten

1. Värmeavledningsteknik

För den ljusemitterande dioden som består av PN-övergången, när framströmmen flyter ut från PN-övergången, har PN-övergången värmeförlust. Denna värme strålas ut i luften genom lim, ingjutningsmaterial, kylfläns, etc. i denna process har varje del av materialet en termisk impedans för att förhindra värmeflöde, det vill säga termiskt motstånd. Det termiska motståndet är ett fast värde som bestäms av enhetens storlek, struktur och material.

Låt den termiska resistansen för lysdioden vara rth (℃ / W) och den termiska avledningseffekten vara PD (W). Vid denna tidpunkt stiger PN-övergångstemperaturen som orsakas av den termiska förlusten av strömmen till:

T(℃)=Rth&TImes; PD

PN-övergångstemperatur:

TJ=TA+Rth&TImes; PD

Där TA är omgivningstemperaturen. Ökningen av korsningstemperaturen kommer att minska sannolikheten för PN-övergångsljusemitterande rekombination, och ljusstyrkan på LED kommer att minska. Samtidigt, på grund av ökningen av temperaturökningen orsakad av värmeförlust, kommer ljusstyrkan på LED inte längre att öka i proportion till strömmen, det vill säga den visar termisk mättnad. Dessutom, med ökningen av korsningstemperaturen, kommer toppvåglängden för luminescens också att glida till den långa vågriktningen, cirka 0,2-0,3nm / ℃. För den vita lysdioden som erhålls genom att blanda YAG-fosfor belagd med blått chip, kommer avdriften av blå våglängd att orsaka oöverensstämmelse med excitationsvåglängden för fosfor, för att minska den totala ljuseffektiviteten för vit LED och ändra färgtemperaturen för vitt ljus.

För power LED är drivströmmen i allmänhet mer än hundratals Ma, och strömtätheten för PN-övergången är mycket stor, så temperaturökningen för PN-övergången är mycket uppenbar. För förpackning och tillämpning, hur man minskar produktens termiska motstånd och får värmen som genereras av PN-övergången att skingras så snart som möjligt kan inte bara förbättra produktens mättnadsström och förbättra produktens ljuseffektivitet, utan också förbättra produktens tillförlitlighet och livslängd. För att minska produkternas värmebeständighet är för det första valet av förpackningsmaterial särskilt viktigt, inklusive kylfläns, lim, etc. värmeresistansen för varje material bör vara låg, det vill säga att det krävs att det har god värmeledningsförmåga. . För det andra bör den strukturella utformningen vara rimlig, den termiska ledningsförmågan mellan material bör kontinuerligt matchas, och den termiska ledningsförmågan mellan materialen bör vara väl ansluten, för att undvika värmeavledningsflaskhalsen i värmeledningskanalen och säkerställa värmeavledning från inre till det yttre lagret. Samtidigt är det nödvändigt att säkerställa att värmen avleds i tid enligt den förutformade värmeavledningskanalen.

2. Val av fyllmedel

Enligt brytningslagen, när ljus faller in från ljustät medium till lätt gles medium, när infallsvinkeln når ett visst värde, det vill säga större än eller lika med den kritiska vinkeln, kommer full emission att ske. För GaN blue chip är brytningsindexet för GaN-material 2,3. När ljus sänds ut från insidan av kristallen till luften, enligt brytningslagen, är den kritiska vinkeln θ 0=sin-1(n2/n1)。

Där N2 är lika med 1, det vill säga luftens brytningsindex, och N1 är brytningsindexet för Gan, från vilket den kritiska vinkeln beräknas θ 0 är cirka 25,8 grader. I detta fall är det enda ljuset som kan sändas ut ljuset inom den rumsliga rymdvinkeln med infallsvinkeln ≤ 25,8 grader. Det rapporteras att den externa kvanteffektiviteten för Gan-chipet är cirka 30% - 40%. Därför, på grund av den interna absorptionen av chipkristallen, är andelen ljus som kan sändas ut utanför kristallen mycket liten. Det rapporteras att den externa kvanteffektiviteten för Gan-chipet är cirka 30% - 40%. På samma sätt bör ljuset som sänds ut av chipet överföras till utrymmet genom förpackningsmaterialet, och materialets inverkan på ljusextraktionseffektiviteten bör också beaktas.

Därför, för att förbättra ljusextraktionseffektiviteten hos LED-produktförpackningar, måste värdet på N2 ökas, det vill säga brytningsindexet för förpackningsmaterial måste ökas för att förbättra produktens kritiska vinkel, för att förbättra förpackningen produktens ljuseffektivitet. Samtidigt bör ljusabsorptionen av förpackningsmaterial vara liten. För att förbättra andelen utgående ljus är förpackningens form företrädesvis välvd eller halvsfärisk, så att när ljuset sänds ut från förpackningsmaterialet till luften är det nästan vinkelrätt mot gränsytan, så det finns ingen total reflektion.

3. Reflektionsbearbetning

Det finns två huvudaspekter av reflektionsbehandling: den ena är reflektionsbehandlingen inuti chipet och den andra är reflektionen av ljus från förpackningsmaterial. Genom den interna och externa reflektionsbehandlingen kan ljusflödesförhållandet som emitteras från chipet förbättras, den interna absorptionen av chipet kan minskas och ljuseffektiviteten hos power LED-produkter kan förbättras. När det gäller förpackning, monterar power-LED vanligtvis kraftchipset på metallstödet eller substratet med reflektionshålighet. Reflektionskaviteten av stödtyp använder i allmänhet elektroplätering för att förbättra reflektionseffekten, medan basplattans reflektionskavitet i allmänhet antar polering. Om möjligt kommer galvaniseringsbehandling att utföras, men ovanstående två behandlingsmetoder påverkas av formnoggrannhet och process. Den bearbetade reflektionskaviteten har en viss reflektionseffekt, men den är inte idealisk. För närvarande, på grund av otillräcklig poleringsnoggrannhet eller oxidation av metallbeläggning, är reflektionseffekten av reflektionskavitet av substrattyp tillverkad i Kina dålig, vilket leder till att mycket ljus absorberas efter att ha skjutits in i reflektionsområdet och inte kan reflekteras till ljusemitterande yta enligt det förväntade målet, vilket resulterar i låg ljusextraktionseffektivitet efter slutförpackning.

4. Fosforval och beläggning

För vita lysdioder är förbättringen av ljuseffektiviteten också relaterad till valet av fosfor och processbehandling. För att förbättra effektiviteten av fosforexcitering av blått chip, för det första bör valet av fosfor vara lämpligt, inklusive excitationsvåglängd, partikelstorlek, excitationseffektivitet, etc., som måste utvärderas omfattande och ta hänsyn till all prestanda. För det andra bör beläggningen av fosforn vara likformig, helst bör tjockleken av limskiktet på varje Ijusemitterande yta av det Ijusemitterande chipet vara likformig, för att inte förhindra att lokalt ljus emitteras på grund av ojämn tjocklek, men också förbättra kvaliteten på ljuspunkten.

översikt:

Bra värmeavledningsdesign spelar en viktig roll för att förbättra ljuseffektiviteten hos LED-produkter, och det är också förutsättningen att säkerställa produkternas livslängd och tillförlitlighet. Den väldesignade ljusutloppskanalen här fokuserar på den strukturella designen, materialvalet och processbehandlingen av reflektionskavitet och fyllningslim, vilket effektivt kan förbättra ljusutsugningseffektiviteten hos power LED. För maktvit LED, valet av fosfor och processdesign är också mycket viktigt för att förbättra spot- och ljuseffektiviteten.