Avancerede faciliteter Effektiv produktionKonventionelle LED'er er generelt beslagstyper, indkapslet i epoxyharpiks, med lav effekt, og den overordnede lysstrøm er ikke stor, og den høje lysstyrke kan kun bruges som en særlig belysning. Med udviklingen af LED-chipteknologi og emballeringsteknologi, som svar på efterspørgslen efter LED-produkter med højt lysfløde i lysområdet, er strømdiodene gradvist kommet ind på markedet. Lysdioden for strømtypen har generelt en lysemitterende chip placeret på en køleskab til kølelegemet, og en optisk linse er monteret derpå for at opnå en vis optisk rumlig fordeling, og linsen er fyldt med en lavspændings fleksibel silikone.
Power LED'er skal gå ind i belysningsområdet for at opnå daglig belysning i hjemmet. Der er stadig mange problemer, der skal løses, hvoraf det vigtigste er lysstyrke. På nuværende tidspunkt er den højeste lumen effektivitet, der rapporteres af power LED'er på markedet, omkring 50 lm / W, hvilket langt fra kravene til daglig daglig belysning. For at forbedre lysdiodens effektivitet i lysdioden på den ene side skal effektiviteten af den lysemitterende chip forbedres; På den anden side skal emballageteknologien til effekt LED forbedres yderligere, med udgangspunkt i konstruktionsdesign, materialeteknologi og procesteknologi og forbedring af produktet. Pakningslysudvindingseffektivitet.
Først pakken elementer, der påvirker effektiviteten af lysekstraktion
1. Varmeafledningsteknologi
For en lysdiode, der er sammensat af et PN-kryds, når en fremstrøm strømmer fra PN-forbindelsen, har PN-krydset et varmetab, som udstråles i luften via en limlim, et pottemateriale, en kølelegem osv. ., i processen. Nogle materialer har termisk impedans, der blokerer varmestrømmen, det vil sige termisk modstand, hvilket er en fast værdi bestemt af enhedens størrelse, struktur og materiale. Lad LED'ens termiske modstand være Rth (° C / W), og varmeledningsstyrken er PD (W). På dette tidspunkt er PN-krydsetemperaturstigningen på grund af varmetabet af strømmen:
T (° C) = Rth × PD.
PN-forbindelsestemperaturen er:
TJ = TA + Rth × PD
Hvor TA er omgivelsestemperaturen. Når forbindelsestemperaturen stiger, falder sandsynligheden for PN-kryds-luminescensrekombination, og lysstyrken af LED'en falder. På samme tid, som følge af stigningen i temperaturstigningen på grund af varmetab, vil lysstyrken af LED'en ikke længere fortsætte med at stige proportionalt med strømmen, hvilket indikerer termisk mætning. I takt med at krydsetemperaturen stiger, vil toppen af bølgelængden af luminescensen også svinge mod den lange bølgelængde, ca. 0,2-0,3 nm / ° C, hvilket er for den hvide LED, der opnås ved at blande YAG-phosphoren belagt med den blå chip. Drift forårsager en mismatch med fosforens excitationsbølgelængde og derved reducerer den hvide LED's generelle lysstyrke og forårsager en ændring i den hvide farvetemperatur.
For strømlampe er drevstrømmen generelt flere hundrede milliamperes eller mere, og den aktuelle tæthed af PN-forbindelsen er meget stor, så temperaturstigningen af PN-krydset er meget indlysende. Til emballering og applikationer, hvordan man reducerer produktets termiske modstand, således at varmen, der genereres af PN-forbindelsen, kan bortskaffes hurtigst muligt, kan ikke kun forbedre mætningsstrømmen af produktet, forbedre produktets lysstyrke , men også forbedre pålideligheden og levetiden af produktet. . For at reducere produktets termiske modstand er valget af emballeringsmaterialer særligt vigtigt, herunder varmeafløb, klæbemidler mv., Det termiske modstand af hvert materiale er lavt, det vil sige, at termisk ledningsevne skal være god. For det andet bør det strukturelle design være rimeligt, termisk ledningsevne mellem materialerne skal kontinuerligt tilpasses, og den termiske forbindelse mellem materialerne skal være god, idet man undgår varmeafledningsflaskehalsen i varmeledningskanalen og sikrer varmeafledning fra det indre til det ydre lag. Samtidig er det nødvendigt at sikre, at varmen spredes i tid i overensstemmelse med den foruddesignede varmeafledningskanal.
2. Udfyldning af lim
Ifølge brydningsloven, når der kommer lys fra det optisk tætte medium til det lysdiffuserende medium, når indfaldsvinklen når en bestemt værdi, det vil sige større end eller lig med den kritiske vinkel, forekommer fuld emission. I tilfælde af en GaN-blåchip er brydningsindekset for GaN-materialet 2,3, og når lys udledes fra indersiden af krystal til luften, er den kritiske vinkel θ0 = sin-1 (n2 / n1) i henhold til brydningslov.
Hvor n2 er lig med 1, dvs. brydningsindekset for luft, og n1 er brydningsindekset for GaN, hvorfra den kritiske vinkel θ0 beregnes til at være ca. 25,8 grader. I dette tilfælde er det lys, der kan udsendes, kun lyset inden for den faste vinkel af indfaldsvinklen ≤ 25,8 grader. Det er rapporteret, at den eksterne kvanteffektivitet af den nuværende GaN-chip er ca. 30% -40% og derfor på grund af den interne absorption af chipkrystallen. Andelen af lys, der kan udsendes uden for krystal er lille. Det er rapporteret, at den eksterne kvanteffektivitet af GaN chips er i øjeblikket omkring 30% -40%. Tilsvarende overføres det lys, der udsender af chippen, gennem det indkapslende materiale til rummet, og materialets virkning på lysekstraktionseffektiviteten overvejes også.
For at forbedre LED-produktpakkenes lysekstraktionseffektivitet er det derfor nødvendigt at øge værdien af n2, det vil sige at forøge brydningsindekset af emballagematerialet for at øge produktets kritiske vinkel, hvorved produktets pakkelysningseffektivitet forbedres. På samme tid absorberer indkapslingsmaterialet let mindre. For at øge andelen af det udsendte lys er formen af emballagen fortrinsvis buet eller halvkugleformet, således at når lyset ledes fra indkapslingsmaterialet til luften, er det næsten vinkelret indfaldende på grænsefladen, således at ingen total refleksion er produceret.
3. Refleksionsbehandling
Der er to hovedaspekter af refleksionsbehandling. Den ene er refleksionsbehandlingen inde i chippen, og den anden er reflektion af lys ved indkapslingsmaterialet. Refleksionsbehandlingen af indersiden og ydersiden forbedrer andelen af lyset, der udsendes fra indersiden af chippen, og reducerer chipets indre absorption. Forbedre lysstyrken ved effekt LED produkter. Ud fra emballageperspektivet monterer strømlampe normalt strømchips på metalbeslag eller underlag med reflekterende hulrum. Bracketype reflekterende hulrum bruger generelt elektroplettering for at forbedre refleksion, mens reflekterende hulrum af substrattype generelt er poleret. I tilstanden udføres pletteringsbehandlingen også under betingelser, men de ovennævnte to behandlingsmetoder påvirkes af præcisionen af støbeformen og processen, og det reflekterende hulrum efter behandlingen har en vis reflektionseffekt, men det er ikke ideelt . I øjeblikket fremstilles det reflekterende hulrum af substrattype i Kina. På grund af utilstrækkelig poleringspræcision eller oxidation af metalbelægningslaget er reflektionseffekten dårlig, hvilket forårsager, at meget lys absorberes efter at være hændt på refleksionsområdet og kan ikke reflekteres til den lysemitterende overflade ifølge den tilsigtede mål, hvilket resulterer i det endelige resultat. Lysekstraktionseffektiviteten efter emballering er lav.
Gennem forskellige undersøgelser og eksperimenter har vi udviklet en reflektionsbehandlingsproces, der anvender organisk materialebelægninger med uafhængige intellektuelle ejendomsrettigheder. Gennem denne proces absorberes det lys, der reflekteres i bærehulrummet, meget lidt, og de fleste af dem kan anvendes. Lyset der rammer det afspejles til den lysende overflade. Lysekstraktionseffektiviteten af det således behandlede produkt kan forøges med 30% til 50% sammenlignet med det før behandlingen. Vores nuværende 1W hvidt lysdiode har en lysstyrke på 40-50lm / W (testresultater på en fjern PMS-50 spektralanalysetester) og har opnået gode emballeringsresultater.
4. Valg af fosfor og coating
For hvide strømdioder er forøgelsen i lysstyrke også relateret til valget af fosfor og proces. For at forbedre fosforens effektivitet for at stimulere den blå chip skal for det første valget af phosphoren være hensigtsmæssigt, herunder excitationsbølgelængden, partikelstørrelsen, excitationseffektiviteten osv., Og der kræves omfattende evaluering under hensyntagen til forskellige ejendomme. For det andet skal belægningen af phosphoren være ensartet, fortrinsvis er tykkelsen af limlaget af hver lysemitterende overflade af den lysemitterende chip ensartet for at undgå, at lokalt lys ikke kan udsendes på grund af ujævnt tykkelse, og stedet kan forbedres.
For det andet, konklusionen
Godt termisk design har en signifikant indvirkning på at forbedre lysstyrken af LED-produkter, og det er også en forudsætning for at sikre produktets levetid og pålidelighed. Den veludformede lysudgangskanal henviser her til det strukturelle design, materialevalg og procesbehandling af det reflekterende hulrum, påfyldningslimmen etc., som effektivt kan forbedre lysudvindingseffektiviteten af effektlampen. For hvide LED-lysdioder er fosforvalg og procesdesign kritisk for forbedret spot og forbedret lysstyrke.