GUIDATOè conosciuta come la sorgente luminosa di quarta generazione o sorgente di luce verde. Ha le caratteristiche di risparmio energetico, protezione ambientale, lunga durata e piccolo volume. È ampiamente utilizzato in vari campi quali indicazione, display, decorazione, retroilluminazione, illuminazione generale e scene notturne urbane. In base alle diverse funzioni, può essere suddiviso in cinque categorie: display informativo, spia di segnalazione, luci del veicolo, retroilluminazione LCD e illuminazione generale.

ConvenzionaleLampade a LEDpresentano difetti come una luminosità insufficiente, che porta a una penetrazione insufficiente. La lampada Power LED presenta i vantaggi di una luminosità sufficiente e di una lunga durata, ma il Power LED presenta difficoltà tecniche come l'imballaggio. Ecco una breve analisi dei fattori che influenzano l'efficienza di estrazione della luce degli imballaggi LED di potenza.

Fattori di imballaggio che influenzano l'efficienza di estrazione della luce

1. Tecnologia di dissipazione del calore

Per il diodo emettitore di luce composto da giunzione PN, quando la corrente diretta esce dalla giunzione PN, la giunzione PN presenta una perdita di calore. Questo calore viene irradiato nell'aria attraverso adesivo, materiale di riempimento, dissipatore di calore, ecc. In questo processo, ciascuna parte del materiale ha un'impedenza termica per impedire il flusso di calore, ovvero resistenza termica. La resistenza termica è un valore fisso determinato dalle dimensioni, dalla struttura e dal materiale del dispositivo.

Sia la resistenza termica del LED rth (℃ / W) e la potenza di dissipazione termica PD (W). In questo momento, la temperatura della giunzione PN causata dalla perdita termica della corrente sale a:

T(℃)=Rth&TImes; PD

Temperatura della giunzione PN:

TJ=TA+Rth&TImes; PD

Dove TA è la temperatura ambiente. L'aumento della temperatura della giunzione ridurrà la probabilità di ricombinazione dell'emissione di luce nella giunzione PN e la luminosità del LED diminuirà. Allo stesso tempo, a causa dell'aumento dell'aumento della temperatura causato dalla perdita di calore, la luminosità del LED non aumenterà più in proporzione alla corrente, cioè mostrerà la saturazione termica. Inoltre, con l'aumento della temperatura di giunzione, anche la lunghezza d'onda di picco della luminescenza si sposterà nella direzione dell'onda lunga, circa 0,2-0,3 nm/℃. Per il LED bianco ottenuto miscelando fosforo YAG rivestito con chip blu, la deriva della lunghezza d'onda blu causerà una mancata corrispondenza con la lunghezza d'onda di eccitazione del fosforo, in modo da ridurre l'efficienza luminosa complessiva del LED bianco e modificare la temperatura del colore della luce bianca.

Per i LED di potenza, la corrente di pilotaggio è generalmente superiore a centinaia di Ma e la densità di corrente della giunzione PN è molto elevata, quindi l'aumento della temperatura della giunzione PN è molto evidente. Per l'imballaggio e l'applicazione, come ridurre la resistenza termica del prodotto e far dissipare il calore generato dalla giunzione PN il prima possibile non solo può migliorare la corrente di saturazione del prodotto e migliorare l'efficienza luminosa del prodotto, ma anche migliorare la affidabilità e durata del prodotto. Per ridurre la resistenza termica dei prodotti, in primo luogo, è particolarmente importante la selezione dei materiali di imballaggio, inclusi dissipatore di calore, adesivo, ecc. La resistenza termica di ciascun materiale dovrebbe essere bassa, ovvero deve avere una buona conduttività termica . In secondo luogo, la progettazione strutturale dovrebbe essere ragionevole, la conduttività termica tra i materiali dovrebbe essere continuamente adattata e la conduttività termica tra i materiali dovrebbe essere ben collegata, in modo da evitare il collo di bottiglia della dissipazione del calore nel canale di conduzione del calore e garantire la dissipazione del calore dal interno allo strato esterno. Allo stesso tempo, è necessario garantire che il calore venga dissipato in tempo secondo il canale di dissipazione del calore pre-progettato.

2. Selezione del riempitivo

Secondo la legge di rifrazione, quando la luce incidente da un mezzo leggero denso a un mezzo leggero sparso, quando l'angolo incidente raggiunge un certo valore, cioè maggiore o uguale all'angolo critico, si verificherà l'emissione completa. Per i blue chip GaN, l'indice di rifrazione del materiale GaN è 2,3. Quando la luce viene emessa dall'interno del cristallo verso l'aria, secondo la legge di rifrazione, l'angolo critico θ 0=sin-1(n2/n1)。

Dove N2 è uguale a 1, cioè l'indice di rifrazione dell'aria, e N1 è l'indice di rifrazione di Gan, da cui si calcola l'angolo critico θ 0 è di circa 25,8 gradi. In questo caso l'unica luce che può essere emessa è quella all'interno dell'angolo solido spaziale con angolo di incidenza ≤ 25,8 gradi. È stato riferito che l’efficienza quantistica esterna del chip Gan è di circa il 30% – 40%. Pertanto, a causa dell'assorbimento interno del cristallo, la percentuale di luce che può essere emessa all'esterno del cristallo è molto piccola. È stato riferito che l’efficienza quantistica esterna del chip Gan è di circa il 30% – 40%. Allo stesso modo, la luce emessa dal chip dovrebbe essere trasmessa nello spazio attraverso il materiale di imballaggio e dovrebbe essere considerata anche l'influenza del materiale sull'efficienza di estrazione della luce.

Pertanto, al fine di migliorare l'efficienza di estrazione della luce dall'imballaggio dei prodotti LED, è necessario aumentare il valore di N2, ovvero l'indice di rifrazione del materiale di imballaggio deve essere aumentato per migliorare l'angolo critico del prodotto, in modo da migliorare l'imballaggio efficienza luminosa del prodotto. Allo stesso tempo, l'assorbimento della luce da parte dei materiali di imballaggio dovrebbe essere ridotto. Per migliorare la proporzione della luce in uscita, la forma della confezione è preferibilmente arcuata o emisferica, in modo che quando la luce viene emessa dal materiale di confezionamento nell'aria, sia quasi perpendicolare all'interfaccia, quindi non vi sia riflessione totale.

3. Elaborazione della riflessione

Esistono due aspetti principali dell'elaborazione della riflessione: uno è l'elaborazione della riflessione all'interno del chip e l'altro è la riflessione della luce da parte dei materiali di imballaggio. Attraverso l'elaborazione della riflessione interna ed esterna, è possibile migliorare il rapporto del flusso luminoso emesso dal chip, ridurre l'assorbimento interno del chip e migliorare l'efficienza luminosa dei prodotti LED di potenza. In termini di packaging, il LED di potenza solitamente assembla il chip di potenza sul supporto o substrato metallico con cavità di riflessione. La cavità di riflessione del tipo di supporto adotta generalmente la galvanica per migliorare l'effetto di riflessione, mentre la cavità di riflessione della piastra di base adotta generalmente la lucidatura. Se possibile, verrà effettuato un trattamento galvanico, ma i due metodi di trattamento sopra indicati sono influenzati dalla precisione e dal processo dello stampo. La cavità di riflessione lavorata ha un certo effetto di riflessione, ma non è l'ideale. Attualmente, a causa dell'insufficiente precisione di lucidatura o dell'ossidazione del rivestimento metallico, l'effetto di riflessione della cavità di riflessione del tipo di substrato prodotta in Cina è scarso, il che porta all'assorbimento di molta luce dopo lo scatto nell'area di riflessione e all'impossibilità di essere riflessa nell'area di riflessione. superficie che emette luce in base all'obiettivo previsto, con conseguente scarsa efficienza di estrazione della luce dopo l'imballaggio finale.

4. Selezione e rivestimento del fosforo

Per i LED di potenza bianchi, il miglioramento dell'efficienza luminosa è legato anche alla scelta del fosforo e al trattamento di processo. Al fine di migliorare l'efficienza dell'eccitazione del fosforo del blue chip, in primo luogo, la selezione del fosforo dovrebbe essere appropriata, compresa la lunghezza d'onda di eccitazione, la dimensione delle particelle, l'efficienza di eccitazione, ecc., che devono essere valutate in modo completo e tenere conto di tutte le prestazioni. In secondo luogo, il rivestimento del fosforo dovrebbe essere uniforme, preferibilmente lo spessore dello strato adesivo su ciascuna superficie di emissione della luce del chip emettitore di luce dovrebbe essere uniforme, in modo da non impedire l'emissione di luce locale a causa dello spessore non uniforme, ma migliorare anche la qualità del punto luminoso.

panoramica:

Una buona progettazione della dissipazione del calore gioca un ruolo significativo nel migliorare l'efficienza luminosa dei prodotti LED di potenza ed è anche la premessa per garantire la durata e l'affidabilità dei prodotti. Il canale di uscita della luce ben progettato qui si concentra sulla progettazione strutturale, sulla selezione dei materiali e sul trattamento del processo della cavità di riflessione e della colla di riempimento, che può migliorare efficacemente l'efficienza di estrazione della luce del LED di potenza. Per il potereLED biancoAnche la scelta del fosforo e la progettazione del processo sono molto importanti per migliorare lo spot e l'efficienza luminosa.