CONDUJOSe conoce como fuente de iluminación de cuarta generación o fuente de luz verde. Tiene las características de ahorro de energía, protección del medio ambiente, larga vida útil y pequeño volumen. Es ampliamente utilizado en diversos campos como indicación, visualización, decoración, retroiluminación, iluminación general y escenas nocturnas urbanas. Según sus diferentes funciones, se puede dividir en cinco categorías: pantalla de información, lámpara de señalización, luces del vehículo, retroiluminación LCD e iluminación general.

Convencionallámparas LEDtienen deficiencias como un brillo insuficiente, lo que conduce a una penetración insuficiente. La lámpara Power LED tiene las ventajas de suficiente brillo y larga vida útil, pero Power LED tiene dificultades técnicas como el embalaje. A continuación se ofrece un breve análisis de los factores que afectan la eficiencia de extracción de luz de los envases LED de potencia.

Factores de embalaje que afectan la eficiencia de extracción de luz.

1. Tecnología de disipación de calor

Para el diodo emisor de luz compuesto de unión PN, cuando la corriente directa sale de la unión PN, la unión PN tiene pérdida de calor. Este calor se irradia al aire a través de adhesivo, material para macetas, disipador de calor, etc. En este proceso, cada parte del material tiene una impedancia térmica para evitar el flujo de calor, es decir, resistencia térmica. La resistencia térmica es un valor fijo determinado por el tamaño, estructura y material del dispositivo.

Sea la resistencia térmica del LED rth (℃ / W) y la potencia de disipación térmica sea PD (W). En este momento, la temperatura de la unión PN causada por la pérdida térmica de la corriente aumenta a:

T(℃)=Rth&TImes; PD

Temperatura de unión PN:

TJ=TA+Rth&TImes; PD

Donde TA es la temperatura ambiente. El aumento de la temperatura de la unión reducirá la probabilidad de recombinación emisora ​​de luz de la unión PN y el brillo del LED disminuirá. Al mismo tiempo, debido al aumento de temperatura causado por la pérdida de calor, el brillo del LED ya no aumentará en proporción a la corriente, es decir, muestra saturación térmica. Además, con el aumento de la temperatura de la unión, la longitud de onda máxima de la luminiscencia también se desplazará hacia la dirección de onda larga, aproximadamente 0,2-0,3 nm/℃. Para el LED blanco obtenido mezclando fósforo YAG recubierto con un chip azul, la deriva de la longitud de onda azul provocará una discrepancia con la longitud de onda de excitación del fósforo, lo que reducirá la eficiencia luminosa general del LED blanco y cambiará la temperatura de color de la luz blanca.

Para los LED de potencia, la corriente de conducción es generalmente de más de cientos de Ma y la densidad de corriente de la unión PN es muy grande, por lo que el aumento de temperatura de la unión PN es muy obvio. Para el embalaje y la aplicación, cómo reducir la resistencia térmica del producto y hacer que el calor generado por la unión PN se disipe lo antes posible no solo puede mejorar la corriente de saturación del producto y mejorar la eficiencia luminosa del producto, sino también mejorar la Fiabilidad y vida útil del producto. Para reducir la resistencia térmica de los productos, en primer lugar, es especialmente importante la selección de los materiales de embalaje, incluidos disipadores de calor, adhesivos, etc. La resistencia térmica de cada material debe ser baja, es decir, se requiere que tenga una buena conductividad térmica. . En segundo lugar, el diseño estructural debe ser razonable, la conductividad térmica entre materiales debe coincidir continuamente y la conductividad térmica entre materiales debe estar bien conectada, para evitar el cuello de botella de disipación de calor en el canal de conducción de calor y garantizar la disipación de calor del capa interior a la exterior. Al mismo tiempo, es necesario garantizar que el calor se disipe a tiempo según el canal de disipación de calor prediseñado.

2. Selección de relleno

De acuerdo con la ley de refracción, cuando la luz incide desde un medio denso a un medio escaso, cuando el ángulo de incidencia alcanza un cierto valor, es decir, mayor o igual que el ángulo crítico, se producirá una emisión completa. Para el chip azul de GaN, el índice de refracción del material de GaN es 2,3. Cuando se emite luz desde el interior del cristal al aire, de acuerdo con la ley de refracción, el ángulo crítico θ 0 = sin-1 (n2/n1)。

Donde N2 es igual a 1, es decir, el índice de refracción del aire, y N1 es el índice de refracción de Gan, a partir del cual se calcula el ángulo crítico θ 0 es de aproximadamente 25,8 grados. En este caso, la única luz que se puede emitir es la luz dentro del ángulo sólido espacial con un ángulo de incidencia ≤ 25,8 grados. Se informa que la eficiencia cuántica externa del chip Gan es aproximadamente del 30% al 40%. Por tanto, debido a la absorción interna del cristal del chip, la proporción de luz que se puede emitir fuera del cristal es muy pequeña. Se informa que la eficiencia cuántica externa del chip Gan es aproximadamente del 30% al 40%. De manera similar, la luz emitida por el chip debe transmitirse al espacio a través del material de embalaje y también debe considerarse la influencia del material en la eficiencia de extracción de luz.

Por lo tanto, para mejorar la eficiencia de extracción de luz del empaque de productos LED, se debe aumentar el valor de N2, es decir, se debe aumentar el índice de refracción del material de empaque para mejorar el ángulo crítico del producto, a fin de mejorar el empaque. Eficiencia luminosa del producto. Al mismo tiempo, la absorción de luz de los materiales de embalaje debe ser pequeña. Para mejorar la proporción de luz saliente, la forma del paquete es preferiblemente arqueada o semiesférica, de modo que cuando la luz se emite desde el material de embalaje al aire, es casi perpendicular a la interfaz, de modo que no hay reflexión total.

3. Procesamiento de reflexión

Hay dos aspectos principales del procesamiento de reflexión: uno es el procesamiento de reflexión dentro del chip y el otro es el reflejo de la luz por los materiales de embalaje. A través del procesamiento de reflexión interna y externa, se puede mejorar la relación de flujo de luz emitida por el chip, se puede reducir la absorción interna del chip y se puede mejorar la eficiencia luminosa de los productos LED de potencia. En términos de embalaje, el LED de potencia generalmente ensambla el chip de potencia en el soporte o sustrato metálico con cavidad de reflexión. La cavidad de reflexión del tipo soporte generalmente adopta galvanoplastia para mejorar el efecto de reflexión, mientras que la cavidad de reflexión de la placa base generalmente adopta pulido. Si es posible, se llevará a cabo un tratamiento de galvanoplastia, pero los dos métodos de tratamiento anteriores se ven afectados por la precisión y el proceso del molde. La cavidad de reflexión procesada tiene un cierto efecto de reflexión, pero no es ideal. En la actualidad, debido a una precisión de pulido insuficiente o a la oxidación del revestimiento metálico, el efecto de reflexión de la cavidad de reflexión tipo sustrato fabricada en China es deficiente, lo que provoca que se absorba mucha luz después de dispararse al área de reflexión y no se pueda reflejar hacia el superficie emisora ​​de luz según el objetivo esperado, lo que resulta en una baja eficiencia de extracción de luz después del embalaje final.

4. Selección y recubrimiento de fósforo.

Para los LED de potencia blanca, la mejora de la eficiencia luminosa también está relacionada con la selección del fósforo y el tratamiento del proceso. Para mejorar la eficiencia de la excitación con fósforo de blue chip, en primer lugar, la selección del fósforo debe ser adecuada, incluida la longitud de onda de excitación, el tamaño de partícula, la eficiencia de excitación, etc., que deben evaluarse exhaustivamente y tener en cuenta todo el rendimiento. En segundo lugar, el recubrimiento de fósforo debe ser uniforme, preferiblemente el espesor de la capa adhesiva en cada superficie emisora ​​de luz del chip emisor de luz debe ser uniforme, para no impedir que se emita luz local debido a un espesor desigual, pero También mejora la calidad del punto de luz.

descripción general:

Un buen diseño de disipación de calor juega un papel importante en la mejora de la eficiencia luminosa de los productos LED de potencia y también es la premisa para garantizar la vida útil y la confiabilidad de los productos. El canal de salida de luz bien diseñado aquí se centra en el diseño estructural, la selección de materiales y el tratamiento del proceso de la cavidad de reflexión y el pegamento de relleno, lo que puede mejorar efectivamente la eficiencia de extracción de luz del LED de potencia. Por el poderLED blanco, la selección del fósforo y el diseño del proceso también son muy importantes para mejorar el punto y la eficiencia luminosa.