LED argi-igorle-diodoen argi-eraginkortasunaren analisia

KonbentzionalakLEDlanpara-aleak, oro har, euskarri motakoak dira, epoxi erretxinaz kapsulatutakoak, potentzia baxukoak, argi-fluxu orokor baxukoak eta distira handikoak argiztapen berezi gisa soilik erabil daitezke.LED txiparen teknologia eta ontziratze teknologiaren garapenarekin, argi-fluxu handiko LED lanpara-hala produktuen eskariarekin bat etorriz, argiztapen-eremuan, potentzia LEDak pixkanaka sartu dira merkatuan.Mota honetako botereaLEDargi-igorle-diodoak, oro har, argi-igorle-txipa bero-hustugailuan jartzen du, eta lente optiko batez hornituta dago banaketa espazial optiko jakin bat lortzeko.Lentea estres baxuko silize gel malguz beteta dago.

Botere LEDak argiztapenaren eremuan benetan sartu eta etxeko eguneroko argiztapena gauzatzeko, arazo asko daude oraindik konpontzeko, eta horien artean garrantzitsuena argi-eraginkortasuna da.Gaur egun, botereaLEDMerkatuan dauden argi-igorle-diodoak eta lumen eraginkortasun handiena 50lm/W ingurukoa da, hau da, etxeko eguneroko argiztapenaren eskakizunak betetzetik urrun.Potentzia-LEDen argi-eraginkortasuna hobetzeko, alde batetik, bere argi-igorpen txipen eraginkortasuna hobetu behar da;bestetik, power LEDen ontziratzeko teknologia ere gehiago hobetu behar da, egitura-diseinutik, materialen teknologiatik eta prozesu-teknologiatik, etab. Pakete argia ateratzeko eraginkortasuna.

1. Argiaren erauzketa eraginkortasunean eragina duten ontziratzeko elementuak

(1) Beroa xahutzeko teknologia

PN lotunez osatutako diodo argi-igorle baterako, aurrerako korrontea PN lotunetik igarotzen denean, PN lotuneak bero-galera du, eta beroa airera irradiatzen da itsasgarriaren, potting-materialaren, bero-hustugailuaren bidez, etab. materialek bero-fluxua eragozten duen erresistentzia termikoa dute, hau da, erresistentzia termikoa.Erresistentzia termikoa gailuaren tamaina, egitura eta materialak zehazten duen balio finkoa da.Argi-igorlearen diodoaren erresistentzia termikoa Rth(℃/W) eta beroa xahutzeko potentzia PD(W) dela suposatuz, korrontearen bero-galerak eragindako PN lotunearen tenperatura igoera hau da: T(℃ )=Rth×PD.PN lotura-tenperatura hau da: TJ=TA+ Rth×PD

non TA giro-tenperatura den.Lotura-tenperaturaren igoerak PN junturaren argi-igorlearen birkonbinazio probabilitatea murriztuko duenez, argi-igorlearen diodoaren distira gutxituko da.Aldi berean, bero-galerak eragindako tenperatura igoeraren ondorioz, LEDaren distira ez da korrontearekiko proportzionalki handitzen jarraituko, hau da, saturazio termikoaren fenomenoa erakutsiz.Horrez gain, bidegurutze-tenperaturaren igoerarekin, argi-igorpenaren uhin-luzera gailurra ere uhin luzeko norabidera aldatuko da, 0,2-0,3 nm/℃ ingurukoa, hau da, 0,2-0,3 nm/℃ ingurukoa.Deriftak fosforoaren kitzikapen-uhin-luzerarekin bat ez datozenak eragingo ditu, eta, ondorioz, LED zuriaren argi-eraginkortasun orokorra murrizten du eta argi zuriaren kolore-tenperaturan aldaketak eragingo ditu.

Potentzia argi-igorleko diodoetarako, gidatze-korrontea ehunka mA baino gehiagokoa da, eta PN lotunearen korronte dentsitatea oso handia da, beraz, PN lotunearen tenperatura igoera oso agerikoa da.Ontzietarako eta aplikazioetarako, nola murriztu produktuaren erresistentzia termikoa, PN junturak sortutako beroa ahalik eta azkarren xahutu ahal izateko, produktuaren saturazio-korrontea handitzeaz gain, produktuaren argi-eraginkortasuna hobetzeaz gain produktuaren fidagarritasuna eta bizitza ere hobetu..Produktuaren erresistentzia termikoa murrizteko, lehenik eta behin, ontzi-materialen hautaketa bereziki garrantzitsua da, bero-hustugailuak, itsasgarriak eta abar barne. Material bakoitzaren erresistentzia termikoa baxua izan behar da, hau da, eroankortasun termiko ona behar da. .Bigarrenik, egitura-diseinua zentzuzkoa izan behar da, material bakoitzaren eroankortasun termikoa etengabe parekatu behar da eta materialen arteko konexio termikoa ona izan behar da, bero-eroaleko kanalean beroa xahutzeko lepoa saihesteko eta beroa ziurtatzeko. barruko geruzatik kanpoaldera xahutzen da.Aldi berean, beharrezkoa da beroa garaiz xahutzen dela ziurtatu aurrez diseinatutako beroa xahutzeko kanalen arabera.

(2) Betegarriaren aukeraketa

Errefrakzio legearen arabera, argia optikoki dentsoago batetik euskarri optikoki urriago batera iristen denean, intzidentzia-angelua balio jakin batera iristen denean, hau da, angelu kritikoa baino handiagoa edo berdina, igorpen osoa gertatuko da.GaN txip urdinarentzat, GaN materialaren errefrakzio-indizea 2,3 da.Argia kristalaren barrutik airera igortzen denean, errefrakzio legearen arabera, angelu kritikoa θ0=sin-1(n2/n1).

Horien artean, n2 1-ren berdina da, hau da, airearen errefrakzio-indizea, eta n1 GaN-ren errefrakzio-indizea, eta θ0 angelu kritikoa 25,8 gradu ingurukoa dela kalkulatzen da.Kasu honetan, igor daitekeen argi bakarra ≤ 25,8 graduko intzidentzia-angeluaren angelu solidoaren barruan dagoen argia da.Gaur egungo GaN txiparen kanpoko eraginkortasun kuantikoa % 30-40 ingurukoa dela jakinarazi da.Hori dela eta, txip-kristalaren barne-xurgapena dela eta, kristaletik kanpo igor daitekeen argi proportzioa oso txikia da.Txostenen arabera, GaN txip-en egungo kanpoko eraginkortasun kuantikoa % 30-40 ingurukoa da.Era berean, txipak igortzen duen argia espaziora ontziratzeko materialaren bidez transmititu behar da, eta materialak argia erauzteko eraginkortasunean duen eragina ere kontuan hartu behar da.

Hori dela eta, LED produktuen ontzien argi-erauzketa-eraginkortasuna hobetzeko, n2-ren balioa handitu behar da, hau da, ontzi-materialaren errefrakzio-indizea handitu egin behar da produktuaren angelu kritikoa handitzeko, eta horrela ontziaren argia hobetu behar da. produktuaren eraginkortasuna.Aldi berean, kapsulatze-materialak argi gutxiago xurgatzen du.Irteerako argiaren proportzioa handitzeko, paketearen forma hobe da kupula edo hemisferikoa, beraz, argia ontziratze-materialetik airera igortzen denean, interfazearekiko ia perpendikularra izan dadin, islada osoa izan dadin. jada ez da sortzen.

(3) Hausnarketa prozesatzea

Hausnarketa-tratamenduaren bi alderdi nagusi daude, bata txiparen barruko isla-tratamendua da, eta bestea ontzi-materialak argiaren islatzea.Barneko eta kanpoko islapen tratamenduaren bidez, txiparen barrutik igortzen den argi-fluxuaren proportzioa handitzen da eta txiparen barne-xurgapena murrizten da.Hobetu potentziako LED amaitutako produktuen argi-eraginkortasuna.Enbalajeari dagokionez, potentzia-LEDek potentzia-txipak muntatzen dituzte normalean barrunbe islatzailea duen metalezko euskarri edo substratu batean.Parentesi motako barrunbe islatzailea orokorrean electroplated da isla efektua hobetzeko, substratu motako barrunbe islatzailea, oro har, leundu egiten den bitartean.Hala ere, goiko bi tratamendu metodoek moldearen eta prozesuaren zehaztasunak eragiten dute, eta tratamenduaren ondoren barrunbe islatzaileak islapen efektu jakin bat du, baina ez da ideala.Gaur egun, Txinan egindako substratu motako barrunbe islatzaileak islapen efektu eskasa du leuntzeko zehaztasun nahikoa edo metalezko estalduraren oxidazioaren ondorioz, eta horrek argi asko xurgatzen du isla islatzailea jo ondoren eta ezin da argira islatu. espero bezala igortzen duen azalera, azken emaitza lortuz.Kapsulatu ondoren argi erauzteko eraginkortasuna baxua da.

Hainbat ikerketa eta probaren ondoren, islapen tratamendu prozesu bat garatu dugu material organikoko estaldura erabiliz jabetza intelektualeko eskubide independenteekin.Hari jotzen duen argia argia igortzen duen gainazalean islatzen da.Tratatutako produktuaren argi erauzketa-eraginkortasuna % 30-50ean handitu daiteke tratamenduaren aurrekoarekin alderatuta.Gure egungo 1W argi zuriaren potentzia LED-en argi-eraginkortasuna 40-50lm/W-ra irits daiteke (urruneko PMS-50 analisi espektralaren proba tresnan probatua), eta ontziratzeko efektu ona lortu dugu.

(4) Fosforoaren hautaketa eta estaldura

Potentzia LED zurietarako, argi-eraginkortasunaren hobekuntza fosforoen hautaketa eta prozesamenduarekin ere lotuta dago.Txip urdina kitzikatzeko fosforoaren eraginkortasuna hobetzeko, lehenik eta behin, fosforoaren hautaketa egokia izan behar da, kitzikapen-uhin-luzera, partikulen tamaina, kitzikapen-eraginkortasuna, etab. barne, eta osoki ebaluatu behar da, kontuan hartuta. emanaldi guztiak kontuan.Bigarrenik, fosforo-hautsaren estaldura uniformea ​​izan behar da, ahal izanez gero, itsasgarri-geruzaren lodiera argia igortzen duen txiparen gainazal bakoitzarekin alderatuta uniformea ​​da, lodiera irregularragatik argi partziala ezin igor ez dadin. , eta, aldi berean, argi-puntuaren kalitatea ere hobetu dezake.


Argitalpenaren ordua: 2022-ko abuztuaren 25a