KonvensjonellLEDlampeperler er generelt brakett-type, innkapslet av epoksyharpiks, med lav effekt, lav total lysstrøm og høy lysstyrke kan bare brukes som spesiell belysning.Med utviklingen av LED-brikketeknologi og emballasjeteknologi, i tråd med etterspørselen etter LED-lampeperler med høy lysstrøm innen belysningsfeltet, har strøm-LED gradvis kommet inn på markedet.Denne typen maktLEDlysemitterende diode plasserer generelt lysbrikken på kjøleribben, og er utstyrt med en optisk linse for å oppnå en viss optisk romfordeling.Linsen er fylt med lavstress fleksibel silikagel.
For at strøm-LED-er virkelig skal komme inn i belysningsfeltet og realisere daglig hjemmebelysning, er det fortsatt mange problemer som må løses, hvorav det viktigste er lyseffektivitet.For tiden er maktenLEDlysemitterende dioder på markedet og den rapporterte høyeste lumeneffektiviteten er rundt 50lm/W, noe som langt fra oppfyller kravene til daglig husholdningsbelysning.For å forbedre lyseffektiviteten til lysdioder på den ene siden, må effektiviteten til lysemitterende brikker forbedres;på den annen side må emballasjeteknologien til strøm-LED også forbedres ytterligere, med utgangspunkt i strukturell design, materialteknologi og prosessteknologi, etc. Effektivitet for utvinning av pakkelys.
1. Emballasjeelementer som påvirker effektiviteten av lysuttak
(1) Varmespredningsteknologi
For en lysemitterende diode som består av et PN-kryss, når foroverstrømmen flyter gjennom PN-krysset, har PN-krysset varmetap, og varmen sendes ut i luften gjennom limet, innstøpningsmaterialet, kjøleribben osv. Noen materialer har en termisk motstand som hindrer varmestrøm, det vil si termisk motstand.Termisk motstand er en fast verdi bestemt av størrelsen, strukturen og materialet til enheten.Forutsatt at den termiske motstanden til den lysemitterende dioden er Rth(℃/W), og varmeavledningseffekten er PD(W), er temperaturstigningen til PN-krysset forårsaket av varmetapet til strømmen: T(℃ )=Rth×PD.Krysstemperaturen til PN-krysset er: TJ=TA+ Rth×PD
hvor TA er omgivelsestemperaturen.Siden økningen av overgangstemperaturen vil redusere sannsynligheten for lysemitterende rekombinasjon av PN-krysset, vil lysstyrken til den lysemitterende dioden reduseres.På samme tid, på grunn av økningen i temperaturøkning forårsaket av varmetap, vil lysstyrken til LED ikke lenger fortsette å øke proporsjonalt med strømmen, det vil si å vise fenomenet termisk metning.I tillegg, med økningen av overgangstemperaturen, vil toppbølgelengden for lysutslipp også skifte til den lange bølgeretningen, omtrent 0,2-0,3nm/℃, som er omtrent 0,2-0,3nm/℃.Drift vil forårsake et misforhold med eksitasjonsbølgelengden til fosforet, og dermed redusere den generelle lyseffektiviteten til den hvite LED-en og føre til endringer i fargetemperaturen til det hvite lyset.
For strømlysemitterende dioder er drivstrømmen generelt mer enn noen få hundre mA, og strømtettheten til PN-krysset er veldig stor, så temperaturøkningen til PN-krysset er veldig tydelig.For emballasje og applikasjoner, hvordan redusere den termiske motstanden til produktet slik at varmen som genereres av PN-krysset kan spres så snart som mulig kan ikke bare øke metningsstrømmen til produktet, forbedre lyseffektiviteten til produktet, men forbedrer også påliteligheten og levetiden til produktet..For å redusere den termiske motstanden til produktet er først og fremst valg av emballasjematerialer spesielt viktig, inkludert kjøleribber, lim osv. Den termiske motstanden til hvert materiale bør være lav, det vil si at det kreves god varmeledningsevne .For det andre bør den strukturelle utformingen være rimelig, den termiske ledningsevnen til hvert materiale bør kontinuerlig tilpasses, og den termiske forbindelsen mellom materialene bør være god, for å unngå varmeavledningsflaskehalsen i varmeledningskanalen, og sikre at varmen forsvinner fra det indre til det ytre laget.Samtidig er det nødvendig å sikre at varmen spres i tide i henhold til de forhåndsdesignede varmespredningskanalene.
(2) Valg av fyllstoff
I henhold til brytningsloven, når lys faller inn fra et optisk tettere medium til et optisk sparsommere medium, når innfallsvinkelen når en viss verdi, det vil si større enn eller lik den kritiske vinkelen, vil full emisjon forekomme.For GaN blue chip er brytningsindeksen til GaN-materialet 2,3.Når lyset sendes ut fra innsiden av krystallen til luften, ifølge brytningsloven, er den kritiske vinkelen θ0=sin-1(n2/n1).
Blant dem er n2 lik 1, det vil si luftbrytningsindeksen, og n1 er brytningsindeksen til GaN, og den kritiske vinkelen θ0 er beregnet til å være omtrent 25,8 grader.I dette tilfellet er det eneste lyset som kan sendes ut lyset innenfor romvinkelen til innfallsvinkelen ≤ 25,8 grader.Det er rapportert at den eksterne kvanteeffektiviteten til den nåværende GaN-brikken er omtrent 30% -40%.Derfor, på grunn av den interne absorpsjonen av brikkekrystallen, er andelen lys som kan sendes ut utenfor krystallen svært liten.Ifølge rapporter er den nåværende eksterne kvanteeffektiviteten til GaN-brikker rundt 30% -40%.Tilsvarende må lyset som sendes ut av brikken overføres til rommet gjennom emballasjematerialet, og materialets påvirkning på lysutvinningseffektiviteten må også vurderes.
Derfor, for å forbedre lysekstraksjonseffektiviteten til LED-produktemballasje, må verdien av n2 økes, det vil si at brytningsindeksen til emballasjematerialet må økes for å øke den kritiske vinkelen til produktet, og derved forbedre emballasjen lysende effektiviteten til produktet.Samtidig absorberer innkapslingsmaterialet mindre lys.For å øke andelen av det utgående lyset, er formen på pakken fortrinnsvis kuppelformet eller halvkuleformet, slik at når lyset sendes ut fra emballasjematerialet til luften, er det nesten vinkelrett på grensesnittet, slik at total refleksjon blir ikke lenger generert.
(3) Refleksjonsbehandling
Det er to hovedaspekter ved refleksjonsbehandling, den ene er refleksjonsbehandlingen inne i brikken, og den andre er refleksjon av lys av emballasjematerialet.Gjennom den indre og ytre refleksjonsbehandlingen økes andelen lysfluks som sendes ut fra innsiden av brikken og den indre absorpsjonen av brikken reduseres.Forbedre lyseffektiviteten til ferdige LED-produkter.Når det gjelder emballasje, monterer strømlysdioder vanligvis strømbrikker på en metallbrakett eller et substrat med et reflekterende hulrom.Det reflekterende hulrommet av braketttypen er generelt galvanisert for å forbedre refleksjonseffekten, mens det reflekterende hulrommet av substrattypen generelt er polert.Imidlertid påvirkes de to ovennevnte behandlingsmetodene av presisjonen til formen og prosessen, og det reflekterende hulrommet etter behandlingen har en viss refleksjonseffekt, men det er ikke ideelt.For tiden har det reflekterende hulrommet av substrattypen laget i Kina dårlig refleksjonseffekt på grunn av utilstrekkelig poleringsnøyaktighet eller oksidasjon av metallbelegget, noe som fører til at mye lys absorberes etter å ha truffet det reflekterende området og ikke kan reflekteres til lyset. emitterende overflate som forventet, noe som resulterer i det endelige resultatet.Lysekstraksjonseffektiviteten etter innkapsling er lav.
Etter ulike undersøkelser og tester har vi utviklet en refleksjonsbehandlingsprosess ved bruk av organisk materialebelegg med uavhengige immaterielle rettigheter.Lys som treffer den reflekteres til den lysemitterende overflaten.Lettekstraksjonseffektiviteten til det behandlede produktet kan økes med 30%-50% sammenlignet med før behandlingen.Vår nåværende 1W hvitt lys power LEDs lyseffektivitet kan nå 40-50lm/W (testet på det eksterne PMS-50 spektralanalysetestinstrumentet), og vi har oppnådd en god emballasjeeffekt.
(4) Fosforvalg og belegg
For hvite lysdioder er forbedringen av lyseffektiviteten også knyttet til valg og prosessering av fosfor.For å forbedre effektiviteten til fosforet for å eksitere den blå brikken, bør først og fremst valget av fosfor være hensiktsmessig, inkludert eksitasjonsbølgelengde, partikkelstørrelse, eksitasjonseffektivitet, etc., og må vurderes grundig under hensyntagen til ta hensyn til alle forestillinger.For det andre bør belegget av fosforpulver være jevnt, fortrinnsvis er tykkelsen på limlaget i forhold til hver lysemitterende overflate på den lysemitterende brikken jevn, for å unngå at delvis lys ikke kan sendes ut på grunn av ujevn tykkelse , og samtidig kan det også forbedre kvaliteten på lyspunktet.
Innleggstid: 25. august 2022
