LED, även känd som fjärde generationens ljuskälla eller grön ljuskälla, har egenskaperna energibesparing, miljöskydd, lång livslängd och liten storlek. Det används ofta inom olika områden som indikering, display, dekoration, bakgrundsbelysning, allmän belysning och urbana nattscener. Beroende på olika användningsfunktioner kan den delas in i fem kategorier: informationsdisplay, signalljus, fordonsbelysningsarmaturer, LCD-skärmens bakgrundsbelysning och allmän belysning.
Konventionella LED-lampor har brister som otillräcklig ljusstyrka, vilket leder till otillräcklig popularitet. LED-lampor av effekttyp har fördelar som hög ljusstyrka och lång livslängd, men de har tekniska svårigheter som förpackning. Nedan följer en kort analys av de faktorer som påverkar ljusutvinningseffektiviteten hos LED-förpackningar av effekttyp.

1. Värmeavledningsteknik
För ljusemitterande dioder som består av PN-övergångar, när framåtström flyter genom PN-övergången, upplever PN-övergången värmeförlust. Denna värme strålar ut i luften genom lim, inkapslingsmaterial, kylflänsar etc. Under denna process har varje del av materialet en termisk impedans som förhindrar värmeflöde, så kallat termiskt motstånd. Termiskt motstånd är ett fast värde som bestäms av enhetens storlek, struktur och material.
Om man antar att den ljusemitterande diodens termiska resistans är Rth (℃/W) och värmeavledningseffekten är PD (W), är temperaturökningen för PN-övergången som orsakas av strömmens värmeförlust:
T (℃)=Rth&TImes; PD
PN-övergångstemperaturen är:
TJ=TA+Rth&TImes; PD
Bland dem är TA den omgivande temperaturen. På grund av ökningen i korsningstemperaturen minskar sannolikheten för PN-övergångsluminescensrekombination, vilket resulterar i en minskning av ljusstyrkan hos den ljusemitterande dioden. Under tiden, på grund av temperaturökningen orsakad av värmeförlust, kommer ljusstyrkan hos den lysande dioden inte längre att fortsätta att öka proportionellt med strömmen, vilket indikerar ett fenomen med termisk mättnad. Dessutom, när korsningstemperaturen ökar, kommer toppvåglängden för det emitterade ljuset också att skifta mot längre våglängder, cirka 0,2-0,3 nm/℃. För vita lysdioder som erhålls genom att blanda YAG fluorescerande pulver belagda med blått ljuschips, kommer avdriften av blått ljuss våglängd att orsaka en felaktig överensstämmelse med excitationsvåglängden för det fluorescerande pulvret, vilket minskar den totala ljuseffektiviteten hos vita lysdioder och orsakar förändringar i vitt ljusfärg temperatur.
För kraftljusemitterande dioder är drivströmmen i allmänhet flera hundra milliampere eller mer, och strömtätheten för PN-övergången är mycket hög, så temperaturökningen i PN-övergången är mycket betydande. För förpackningar och applikationer, hur man minskar produktens termiska motstånd så att värmen som genereras av PN-övergången kan avledas så snart som möjligt kan inte bara förbättra produktens mättnadsström och ljuseffektivitet, utan också förbättra tillförlitligheten och produktens livslängd. För att minska produktens termiska motstånd är valet av förpackningsmaterial särskilt viktigt, inklusive kylflänsar, lim etc. Värmemotståndet för varje material bör vara lågt, vilket kräver god värmeledningsförmåga. För det andra bör den strukturella utformningen vara rimlig, med kontinuerlig matchning av värmeledningsförmåga mellan material och goda termiska förbindelser mellan material för att undvika värmeavledningsflaskhalsar i värmekanalerna och säkerställa värmeavledning från de inre till de yttre skikten. Samtidigt är det nödvändigt att säkerställa från processen att värme avleds i tid enligt de förutformade värmeavledningskanalerna.

2. Val av fyllnadslim
Enligt brytningslagen, när ljus faller in från ett tätt medium till ett gles medium, sker full emission när infallsvinkeln når ett visst värde, det vill säga större än eller lika med den kritiska vinkeln. För GaN blue chips är brytningsindex för GaN-material 2,3. När ljus sänds ut från insidan av kristallen mot luften, enligt brytningslagen, är den kritiska vinkeln θ 0=sin-1 (n2/n1).
Bland dem är n2 lika med 1, vilket är luftens brytningsindex, och n1 är brytningsindexet för GaN. Därför beräknas den kritiska vinkeln θ 0 till cirka 25,8 grader. I detta fall är det enda ljus som kan sändas ut ljus inom den rumsliga rymdvinkeln på ≤ 25,8 grader. Enligt rapporter är den externa kvanteffektiviteten för GaN-chips för närvarande runt 30% -40%. Därför, på grund av den interna absorptionen av chipkristallen, är andelen ljus som kan sändas ut utanför kristallen mycket liten. Enligt rapporter är den externa kvanteffektiviteten för GaN-chips för närvarande runt 30% -40%. På samma sätt måste ljuset som sänds ut av chipet passera genom förpackningsmaterialet och överföras till rymden, och materialets inverkan på ljusskördningseffektiviteten måste också beaktas.
Därför, för att förbättra ljusskördningseffektiviteten för LED-produktförpackningar, är det nödvändigt att öka värdet på n2, det vill säga att öka brytningsindexet för förpackningsmaterialet, för att öka produktens kritiska vinkel och därmed förbättra produktens förpackningsljuseffektivitet. Samtidigt bör inkapslingsmaterialet ha mindre absorption av ljus. För att öka andelen emitterat ljus är det bäst att ha en välvd eller halvsfärisk form för förpackningen. På detta sätt, när ljus emitteras från förpackningsmaterialet i luften, är det nästan vinkelrätt mot gränsytan och genomgår inte längre total reflektion.

3. Reflektionsbearbetning
Det finns två huvudaspekter av reflektionsbehandling: den ena är reflektionsbehandlingen inuti chipet och den andra är reflektionen av ljus från förpackningsmaterialet. Genom både intern och extern reflektionsbehandling ökas andelen ljus som sänds ut från insidan av chippet, absorptionen inuti chipet minskas och ljuseffektiviteten hos power LED-produkter förbättras. När det gäller förpackning monterar lysdioder av effekttyp vanligtvis kraftchips på metallfästen eller substrat med reflekterande hålrum. Den reflekterande kaviteten av konsoltyp är vanligtvis pläterad för att förbättra reflektionseffekten, medan den reflekterande kaviteten av substrattyp vanligtvis är polerad och kan genomgå galvaniseringsbehandling om förhållandena tillåter. Ovanstående två behandlingsmetoder påverkas dock av formnoggrannhet och process, och den bearbetade reflekterande kaviteten har en viss reflektionseffekt, men den är inte idealisk. För närvarande, vid produktion av reflekterande hålrum av substrattyp i Kina, på grund av otillräcklig poleringsnoggrannhet eller oxidation av metallbeläggningar, är reflektionseffekten dålig. Detta resulterar i att mycket ljus absorberas efter att ha nått reflektionsområdet, vilket inte kan reflekteras till den ljusemitterande ytan som förväntat, vilket leder till låg ljusskördningseffektivitet efter slutförpackning.

4. Val och beläggning av fluorescerande pulver
För vit power LED är förbättringen av ljuseffektiviteten också relaterad till valet av fluorescerande pulver och processbehandling. För att förbättra effektiviteten av fluorescerande pulverexcitering av blå chips bör valet av fluorescerande pulver vara lämpligt, inklusive excitationsvåglängd, partikelstorlek, excitationseffektivitet, etc., och en omfattande bedömning bör göras för att överväga olika prestationsfaktorer. För det andra bör beläggningen av fluorescerande pulver vara enhetlig, helst med en enhetlig tjocklek av limskiktet på varje ljusemitterande yta av chipet, för att undvika ojämn tjocklek som kan orsaka att lokalt ljus inte kan sändas ut, och även förbättra ljuspunktens kvalitet.

Översikt:
God värmeavledningsdesign spelar en viktig roll för att förbättra ljuseffektiviteten hos LED-produkter, och är också en förutsättning för att säkerställa produktens livslängd och tillförlitlighet. En väldesignad ljusutgångskanal, med fokus på strukturell design, materialval och processbehandling av reflekterande kaviteter, fyllnadslim, etc., kan effektivt förbättra ljusinsamlingseffektiviteten för lysdioder av effekttyp. För vit LED av effekttyp är valet av fluorescerande pulver och processdesign också avgörande för att förbättra punktstorleken och ljuseffektiviteten.