Pokročilá zařízení Efektivní výrobaKonvenční LED diody jsou obvykle držáky, zapouzdřené do epoxidové pryskyřice, s nízkým výkonem a celkový světelný tok není velký a vysoký jas lze použít pouze jako speciální osvětlení. S rozvojem technologie čipových LED a balicí technologie, v reakci na poptávku po vysokorychlostních LED výrobcích v oblasti osvětlení, se výkonové LED postupně dostaly na trh. Výkonová LED dioda má obecně čip emitující světlo umístěný na chladiči tepla a optická čočka je na něm sestavena pro dosažení určitého optického prostorového rozložení a čočka je naplněna pružným silikonem s nízkým napětím.
Výkonové LED diody musí vstoupit do oblasti osvětlení, aby bylo dosaženo každodenního osvětlení v domácnosti. Stále je třeba vyřešit mnoho problémů, z nichž nejdůležitější je světelná účinnost. V současné době je nejvyšší účinnost lumenů uváděná na trhu výkonovými LED diodami okolo 50 lm / W, což zdaleka neodpovídá požadavkům denního osvětlení domácnosti. Aby se zlepšila světelná účinnost výkonové LED, je třeba na jedné straně zlepšit účinnost čipu emitujícího světlo; na druhé straně je třeba dále zlepšovat technologii balení výkonových LED, počínaje konstrukčním návrhem, materiálovou technologií a technologií zpracování a zlepšováním produktu. Účinnost extrakce světla obalu.
Prvky obalu, které ovlivňují účinnost extrakce světla
Technologie odvádění tepla
Pro světelnou diodu složenou z PN spoje, když dopředný proud teče z PN spoje, PN spoj má tepelnou ztrátu, která je vyzařována do vzduchu prostřednictvím lepidla, zalévacího materiálu, chladiče atd. ., v průběhu. Některé materiály mají tepelnou impedanci, která blokuje tok tepla, tj. Tepelný odpor, což je pevná hodnota určená velikostí, strukturou a materiálem zařízení. Nechte tepelný odpor LED být Rth (° C / W) a výkon rozptylu tepla PD (W). V této době vzrůstá teplota PN spoje v důsledku tepelné ztráty proudu:
T (° C) = Rt × PD.
Teplota PN spoje je:
TJ = TA + Rth × PD
Kde TA je okolní teplota. S rostoucí teplotou křižovatky klesá pravděpodobnost rekombinací luminiscenční křivky PN a klesá jas LED. Současně se v důsledku zvýšení teploty v důsledku tepelných ztrát již jas LED nebude nadále zvyšovat úměrně s proudem, což naznačuje tepelnou saturaci. Kromě toho, jak stoupá teplota spoje, bude se maximální vlnová délka luminiscence také driftovat směrem k dlouhé vlnové délce, přibližně 0,2 - 0,3 nm / ° C, což je pro bílou LED získanou smícháním fosforu YAG potaženého modrým čipem. Drift způsobuje nesoulad s excitační vlnovou délkou fosforu, čímž snižuje celkovou světelnou účinnost bílé LED a způsobuje změnu teploty bílé barvy.
U výkonových LED je proud pohonu obvykle několik stovek miliampérů nebo více a proudová hustota PN spoje je velmi velká, takže nárůst teploty PN spoje je velmi zřejmý. V případě obalů a aplikací, jak snížit tepelný odpor výrobku, aby bylo možné co nejdříve odvádět teplo generované spojem PN, nejen zlepšit saturační proud produktu, zlepšit světelnou účinnost produktu , ale také zlepšit spolehlivost a životnost produktu. . Aby se snížil tepelný odpor produktu, je zvláště důležitý výběr obalových materiálů, včetně chladičů, lepidel atd., Tepelný odpor každého materiálu je nízký, to znamená, že musí být dobrá tepelná vodivost. Za druhé, konstrukční řešení by mělo být přiměřené, tepelná vodivost mezi materiály by měla být nepřetržitě přizpůsobena a tepelné spojení mezi materiály je dobré, aby nedocházelo k úzkému místu rozptylu tepla v kanálu pro vedení tepla a aby se teplo odvádělo z vnitřního do vnější vrstva. Současně je nutné zajistit, aby teplo bylo odváděno v čase podle předem navrženého kanálu pro odvod tepla.
2. Výběr plnicího lepidla
Podle zákona lomu, když světlo dopadá z opticky hustého média na médium rozptylující světlo, když úhel dopadu dosáhne určité hodnoty, tj. Větší nebo rovno kritickému úhlu, dojde k plné emisi. V případě modrého čipu GaN je index lomu materiálu GaN 2,3. Když je světlo emitováno z krystalu do vzduchu, kritický úhel 90 = sin-1 (n2 / n1) podle zákona lomu.
Kde n2 je roven 1, tj. Index lomu vzduchu, a n1 je index lomu GaN, od kterého se vypočte kritický úhel 9o přibližně 25,8 stupně. V tomto případě je světlo, které může být emitováno, pouze světlo uvnitř pevného úhlu dopadajícího úhlu ≤ 25,8 stupně. Uvádí se, že vnější kvantová účinnost současného čipu GaN je přibližně 30% až 40%, a proto je způsobena vnitřní absorpcí krystalového čipu. Podíl světla, který může být emitován mimo krystal, je malý. Uvádí se, že externí kvantová účinnost GaN čipů je v současné době kolem 30% - 40%. Obdobně je světlo emitované čipem přenášeno zapouzdřovacím materiálem do prostoru a je také zvažován vliv materiálu na účinnost extrakce světla.
Z tohoto důvodu je třeba zvýšit účinnost n2, tj. Zvýšit index lomu obalového materiálu, aby se zvýšil kritický úhel produktu, aby se zvýšila účinnost extrakce světla, čímž se zvýší světelná účinnost produktu. Současně materiál zapouzdření absorbuje méně světla. Aby se zvýšil podíl emitovaného světla, tvar balení je s výhodou klenutý nebo polokoule, takže když je světlo směrováno ze zapouzdřovacího materiálu do vzduchu, je téměř kolmo dopadající na rozhraní, takže nedochází k úplnému odrazu se vyrábí.
3. Reflexní zpracování
Existují dva hlavní aspekty reflexní léčby. Jedním je ošetření odrazem uvnitř čipu a druhým je odraz světla zapouzdřovacím materiálem. Reflexní úprava uvnitř a vnějšku zlepšuje podíl světla emitovaného z vnitřku čipu a snižuje vnitřní absorpci čipu. Zvyšte světelnou účinnost výkonových LED produktů. Z pohledu balení obvykle LED diody připojují výkonové čipy na kovové držáky nebo substráty s reflexními dutinami. Reflexní dutiny držáku typu obvykle používají galvanizaci ke zlepšení odrazu, zatímco reflexní dutiny substrátu jsou obecně leštěny. V režimu je pokovování také prováděno za podmínek, ale výše uvedené dva způsoby ošetření jsou ovlivněny přesností formy a postupu a odrazná dutina po ošetření má určitý odrazový efekt, ale není ideální. . V současnosti se reflexní dutina substrátového typu vyrábí v Číně. V důsledku nedostatečné přesnosti leštění nebo oxidace kovové pokovovací vrstvy je odrazový efekt slabý, což způsobuje, že po dopadu na odraznou plochu je absorbováno velké množství světla, a podle zamýšleného povrchu se nemůže odrazit na povrchu emitující světlo. cíl, což má za následek konečný výsledek. Účinnost odsávání světla po zabalení je nízká.
Prostřednictvím různých výzkumů a experimentů jsme vyvinuli proces zpracování reflexů pomocí povlaků z organických materiálů s nezávislými právy duševního vlastnictví. Tímto procesem je světlo odrazené do nosné dutiny absorbováno velmi málo a většinu z nich lze použít. Světlo dopadající na něj se odráží na povrchu vystupujícím z světla. Účinnost extrakce světla takto ošetřeného produktu může být zvýšena o 30% až 50% ve srovnání s účinností před zpracováním. Naše současné 1W bílé LED diody mají světelnou účinnost 40-50lm / W (výsledky testů na vzdáleném PMS-50 testeru spektrální analýzy) a dosáhly dobrých výsledků balení.
4. Výběr a povlakování fosforu
U LED s bílou silou je zvýšení světelné účinnosti také spojeno s výběrem fosforu a procesu. Aby se zlepšila účinnost fosforu ke stimulaci modrého čipu, nejprve by měl být vhodný výběr fosforu, včetně excitační vlnové délky, velikosti částic, excitační účinnosti atd., A vyžaduje se komplexní vyhodnocení s přihlédnutím k účet různé vlastnosti. Za druhé, povlak z fosforu by měl být rovnoměrný, s výhodou je tloušťka vrstvy lepidla každého povrchu emitujícího světlo čipu emitujícího světlo stejnoměrná, aby se zabránilo tomu, že místní světlo nemůže být emitováno kvůli nerovnoměrné tloušťce, a kvalitu místa lze zlepšit.
Dobrá tepelná konstrukce má významný vliv na zlepšení světelné účinnosti výkonových LED produktů a je také předpokladem pro zajištění životnosti a spolehlivosti produktu. Dobře navržený výstupní světelný kanál se zaměřuje na konstrukční návrh, výběr materiálu a zpracování procesu reflexní dutiny, výplňového lepidla atd. A může účinně zlepšit účinnost vyzařování světla výkonové LED. U výkonných bílých LED diod je volba fosforu a konstrukce procesu také zásadní pro zlepšení spotu a zlepšení světelné účinnosti.